Titel: | ÜBER DIE KONSTRUKTION VON FEINMESSMASCHINEN. |
Autor: | Ernst Preger |
Fundstelle: | Band 326, Jahrgang 1911, S. 662 |
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ÜBER DIE KONSTRUKTION VON
FEINMESSMASCHINEN.
Von Dipl.-Ing. Ernst
Preger, Kiel.
(Fortsetzung von S. 635 d. Bd.)
PREGER: Ueber die Konstruktion von Feinmeßmaschinen.
2. Meßmaschine von H. Hommel, G. m.
b. H. Mainz. (Fig. 6–10.)Deutsche
Mechanikerzeitung 1910, S. 1–5.
Die Meßmaschine von H. Hommel schließt sich in ihrer
Bauart an die Reineckersche Maschine an. Auch hier wird
der Meßdruck durch eine mit Wasser gefüllte und mit einem Haarröhrchen versehene
Meßdose gemessen bezw. auf gleicher Höhe gehalten (Fig.
6). Das Haarröhrchen ist hier ziemlich kurz gehalten, was für den Betrieb
manche kleine Vorteile haben dürfte dafür aber keine große Veränderungen des
Meßdrucks gestattet. Außer der beweglichen Höhenmarke, auf welche der Wasserspiegel
beim Messen selbst einspielen muß, ist darunter noch eine zweite feste Höhenmarke
angeordnet. Zu Beginn jeder Messung wird die Wassersäule durch die in die Meßdose
hineinragende Verdrängungsschraube A bis zur
festen Höhenmarke emporgetrieben und erst dann die Messung vorgenommen, wobei
dann der Wasserspiegel bis zur beweglichen Höhenmarke steigt.
Die Meßdose wirkt insofern gleichzeitig als Thermometer, als die Wassersäule nicht
mehr auf die untere Höhenmarke einspielt, wenn sich während einer Reihe von
Messungen die Temperatur der Maschine ändert. Dann ist zu prüfen, ob das Meßstück
und die Meßmaschine noch die gleiche Temperatur haben. Durch die
Verdrängungsschraube A kann natürlich zwecks Vornahme
neuer Messungen die Wassersäule leicht wieder auf die alte Höhe gebracht werden.
Fig. 7 und 8 zeigen
den Längsschnitt und die Stirnansicht des Spindelstockes, der einige bemerkenswerte
Einzelheiten enthält. Die Mutter B für die hohle
Mikrometerschraube A ist hier unbeweglich im Gestell
festgeklemmt. Die Meßspindel A bewegt sich also bei
ihrer Drehung auch
in der Längsrichtung. An die Schraube ist der Meßklotz C angeschlossen.
Textabbildung Bd. 326, S. 663
Fig. 6.Feinmeßmaschine von Hommel.
Beide werden durch die Schraubenfeder D zur sicheren, gleichmäßig starken gegenseitigen Anlage gebracht.
Mindestens eine der sich berührenden Spurflächen muß genau eben und genau senkrecht
zur Schraubenachse sein, damit der Meßklotz C sich
genau soviel vorwärts bewegt wie die Meßschraube. Die Gegenmutter E soll den eventuell zwischen Schraube A und Mutter B vorhandenen
toten Gang unschädlich dachen. Die Steigung der Meßschraube ist 1 mm; jeder
Teilstrich der Trommel F entspricht 1/1000 mm; mittels
des Nonius G können noch 1/10000 mm eventl. 5/10000 mm abgelesen werden.
Textabbildung Bd. 326, S. 663
Fig. 7.Fig. 7 und 8. Spindelstock zur Feinmeßmaschine von Hommel.
Der Nonius G und die Teiltrommel
F bewegen sich bei der Drehung der Meßschraube
unter dem Meßstab H hinweg, auf dem ganze Millimeter
abgelesen werden können. Der Nonius sitzt lose drehbar auf der Meßschraube und
wird durch zwei Führungsstücke J, die sich von vorn und
hinten gegen einen Klotz K stützen, gegen Drehung
geschützt.
Die eben geschilderte Anordnung des Nonius hat den Zweck, Steigungsfehler der
Meßschraube korrigieren zu können. Dadurch, daß die Seitenflächen des Klotzes K entsprechend von der Parallelität zur Schraubenachse
abweichen, macht der Nonius bei der Bewegung der Meßschraube ebenfalls eine kleine
Drehung im Sinne der Drehung der Schraube bei zu kleiner Schraubensteigung. Auf
diese Weise sind an jeder Maschine die Steigungsfehler der Schraube auf 25 mm Länge
korrigiert.
Textabbildung Bd. 326, S. 663
Fig. 8.
Die Trommel L dient zur groben, die Schneckenwelle M zur feinen Einstellung der Meßschraube.
Das in den Figuren sichtbare Mikroskop ist starr mit
dem Spindelstock verbunden und soll dazu dienen, die Verschiebung des Spindelstockes
auf dem Bett der Maschine zu bestimmen. Längs des Maschinenbettes ist ein
Präzisionsmaßstab R mit sehr feiner Teilung angebracht,
auf die das Mikroskop eingestellt wird. Dem Maßstab ist eine Korrekturtabelle von
der Physikalisch-Technischen Reichsanstaltbeigegeben.
Textabbildung Bd. 326, S. 664
Fig. 9.Ablesemikroskop.
Das Mikroskop (Fig. 9) ist eines der bekannten
Ablesemikroskope. Das Objektiv N entwirft bei O das vergrößerte Bild der Maßstabteilung. Genau an
dieser Stelle kann ein Schieber P mit einem Doppelfaden
mittels einer Mikrometerschraube seitlich verstellt werden. Man verstellt den
Doppelfaden so weit seitwärts, daß ein beliebiger Teilstrich der Maßstabteilung in
der Mitte zwischen den Doppelfäden erscheint. Die Verschiebung a des Doppelfadens von der Mikroskopachse in dem
vergrößerten Bild der Meßstabteilung entspricht der wirklichen Abweichung des
beobachteten Teilstriches von der Achse des Mikroskopes, und diese Abweichung kann
auf der Teiltrommel Q auf 1/1000 mm abgelesen werden. Die Trommel
Q zeigt auf Null, wenn der Doppelfaden genau in der
Mikroskopachse liegt.
Mittels des Mikroskopes sollen Endmaße mit einem Strichmaßstab verglichen werden. Man
benutzt diese Art bei besonders großem Meßbereich, wo ein vielteiliger Satz von
Normalendmaßen zu umfangreich und teuer würde. Ein Zahlenbeispiel für eine solche
Messung ist in der nachfolgenden Tabelle gegeben. Bei der Messung „ohne
Meßstück“ wird der Spindelstock ganz nach links geschoben und die Meßflächen
vom Spindelstock und Meßdruckanzeiger zur Berührung gebracht, wobei der
Wasserspiegel im Haarröhrchen richtig einspielen muß. Bei der Messung „mit
Meßstück“ wird der Spindelstock um den ungefähren Betrag der zu
messenden Länge nach rechts verschoben, das Meßstück eingebracht und die Ablesungen
am Mikroskop und am Teilrad der Mikrometerschraube wiederholt.
Tabelle 1.
Ablesungen in mm.
ohneMeßstrück
mitMeßstrück
Differenz
Doppelfaden des Mikro- skopes
5,7
206,4
+ 200,7
Korrektur des Strich- maßstabes
– 0,003
– 0,006
– 0,003
Teiltrommel des Mikro- skopes
(links) – 0,026
(rechts) + 0,039
+ 0,065
Teiltrommel der Mikro- meterschraube
3,918
2,875
– 1,043
gemessene Länge
199,719
Textabbildung Bd. 326, S. 664
Fig. 10.Tisch zur Meßmaschine von Hommel.
Die Maschinen werden mit 250 und 500 mm Meßlänge ohne Mikroskop, mit 1000, 1200 und
1500 mm mit Mikroskop gebaut.
Besonders schwere Meßstücke würden einerseits das Bett der Maschine zu stark
durchbiegen, andererseits würde es wegen der Reibung auf der Unterlage unmöglich
sein, die Meßspindel mit dem richtigen Meßdruck gegen das Meßstück zu pressen. Der
Berührungsdruck zwischen Spindel und Meßstück würde um den nicht unbeträchtlichen
Betrag der Reibung größer sein als auf der Seite des Meßdruckanzeigers, was
Ungenauigkeiten in der Messung zur Folge haben kann. Deshalb gibt die Firma Hommel ihren größeren Maschinen einen Tisch nach Fig. 10 zu, der zum Auflegen großer Meßstücke
besonders geeignet ist. Der Tisch ruht auf einer besonderen gußeisernen Unterlage
F, welche nicht mit dem Bett der Maschine
zusammenhängt. Schädliche Durchbiegungen des Bettes können also nicht auftreten. Die
Stücke lassen sich mit der Tischplatte A auf dem
Kugellager B sehr leicht drehen und auf den Kugeln C in der Längsrichtung verschieben; außerdem läßt sich
der Tisch durch die beiden Schraubenspindeln D vom
Vierkant E aus heben und senken.
Textabbildung Bd. 326, S. 665
Fig. 11.Meßdruckanzeiger von Whitworth.
3. Meßmaschine von Whitworth. (Fig. 11 und 12.)
Die erste Meßmaschine überhaupt ist von dem bekannten englischen Ingenieur Whitworth zur Kontrolle von Lehren gebaut worden. Das von
ihm angewendete System zur Erzielung eines stets gleichen Meßdruckes besteht
darin, daß der Druck einer Schraubenfeder ein Gewicht von bestimmter Größe und mit
peinlich genau geschliffenen, parallelen Endflächen durch Reibung festhält.Das
Meßstück wird dann durch die Meßschraubenspindel so gegen die Feder gedrückt, daß
diese immer weniger gegen die Endflächen des erwähnten Gewichts preßt. Bei einem
bestimmten Druck des Meßstückes gegen die Feder ist diese nicht mehr imstande, das
Gewicht durch Reibung festzuhalten; es sinkt langsam tiefer. In diesem Augenblick
ist der vorgeschriebene Meßdruck erreicht. Fig. 11
zeigt den Meßdruckanzeiger einer solchen Maschine.
Textabbildung Bd. 326, S. 665
Fig. 12.Whitworthsche Meßmaschine von Weber & Co.
Textabbildung Bd. 326, S. 665
Fig. 13.Meßmaschine der Newall Engineering Company.
Das geschilderte System hat sehr viele Anwendungen gefunden. Namentlich englische und
amerikanische Firmen (Brown & Sharpe, Pratt & Whitney
Company) bauen Whitworthsche Meßmaschinen.
Deutsche Firmen wie Ludw. Loewe & Co. und Richard Weber & Co. verkaufen solche Maschinen auf
dem inländischen Markt. In Deutschland selbst werden meines Wissens Whitworthsche Meßmaschinen zurzeit nicht gebaut. Fig. 12 zeigt eine Maschine der genannten Bauart, wie
sie von Richard Weber & Co., Berlin, verkauft
wird.
4. Meßmaschine der Newall Engineering
Company, London-Warrington.Engineering 1906, I, S. 79. The Engineer 1903, II, S.
37. (Fig. 13.)
Diese Maschine hat als Meßdruckanzeiger ebenfalls eine im Reitstock
eingekapselte Stahldrahtfeder, deren richtige Spannung durch das Einspielen einer
empfindlichen Wasserwage angezeigt wird.
Auffallend ist ferner die außergewöhnlich kräftige Bauart des Bettes, das mit drei
Füßen auf einer Fundamentplatte ruht.
Die Maschine verträgt wegen ihrer in allen Teilen sehr kräftigen Konstruktion auch
eine gelegentliche unsanfte Behandlung und ist vor allem für Werkstattsmessungen
bestimmt. Die Maschine mißt bis auf 1/1000 mm.
(Fortsetzung folgt.)