Titel: Messmaschinen und Präcisionsmaasstäbe.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1898, Band 307 (S. 265–269)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj307/ar307072

Messvorrichtungen.
Messmaschinen und Präcisionsmaasstäbe.

Mit Abbildungen.

Fr. W. Clough's Messvorrichtung.

Dieses von Francis W. Clough in Springfield, Mass., erfundene Messwerk besteht aus einer massiven Wange a (Fig. 1 bis 3), mit oberer Auflegeleiste für den 24zölligen Maasstab b, dessen Lage durch zwei Stellschrauben c an der Wange festgelegt wird, wobei Seiteneinstellungen bis 0,2 Zoll ermöglicht werden.

Textabbildung Bd. 307, S. 265

Dieser Maasstab b wird mittels der Klemmleiste d von einem Schlitten f gefasst, an dessen Mittelnase ein 3 : 8zölliger, 2 Zoll langer gehärteter Passtift g eingesetzt ist, welcher mit einem gleich grossen, im linken Schlitten i befindlichen Stift h in Berührung tritt, sobald der linksseitige Schlitten i an f herangeschoben wird. An der vorderen Führungsbahn der Wange a ist noch ein zweiter Schlitten k, mit dessen Mikrometerschraube l Genaueinstellungen bis 1 : 10000 Zoll möglich sind. Auf der Wangenrückseite ist ferner eine Winkelschiene m in der Höhenrichtung stellbar, in deren Spannschlitz Klötzchen n festgeschraubt werden, zwischen denen ein 6zölliger Maasstab o geklemmt ist, dessen Theilung zu untersuchen wäre. Wird nun der Hauptmaasstab b an diesen Maasstab o angelegt und die Uebereinstimmung der Theilstriche mittels Mikroskopes festgestellt, so ist auch die relative Lage des Anschlagstiftes g bestimmt. Trifft diese Uebereinstimmung nicht zu, so wird der Mittelschieber f durch die auf Null eingestellte Mikrometerschraube l des rechtsseitigen Schlittens k die Fehlergrösse bestimmt, indem vorerst die Mikrometerschraube l an Stift g angestellt, hierauf der Schlitten k mit der Spannschlitzschraube p festgelegt, worauf erst die Verschiebung des Maasstabes b bei gelüfteter Klemmschraube p durch die Mikrometerschraube erfolgt. Um ferner Endflächenstäbe zu messen, wird der Hauptmaasstab b gewendet und mittels der Schraube c festgehalten, so dass ein am Mittelschlitten f eingespannter Nonius an die Theilstriche des Hauptmaasstabes b spielt.

Textabbildung Bd. 307, S. 265

Wird nun der Mittelschlitten f mit dem Nonius an irgend eine verlangte Marke des Maasstabes b angelegt, hierauf bei festgeklemmtem Mittelschlitten f der linksseitige Schlitten i zum Anschlag gebracht und festgestellt, während der Mittelschlitten f an eine verlangte zweite rechtsliegende Marke des Maasstabes b gebracht wird, so wird beim Anschlag des Schlittens k bei auf Null eingestellter Mikrometerschraube l und ferner Festklemmung des Schlittens k zwischen l und Stift h das verlangte Endmaass (z.B. 24 – 2 = 22 Zoll als Grösstwerth) gefunden |266| sein. Wenn nun zwischen l und h der zu prüfende Endmaasstab eingeführt wird, so folgen nach Angabe der nachstellbaren Mikrometerschraube die Abweichungen desselben vom wahren Maass. (American Machinist, 1896 Bd. 19 Nr. 34 * S. 791.)

Van den Kerchove's Messmaschine.

Eine von Cooke und Sohn in York nach van den Kerchove's System gebaute Messmaschine für Längen bis 2,5 m besteht nach Engineering, 1894 II Bd. 58 * S. 694, aus einem Hohlgussbett a (Fig. 4 bis 9) mit Prismaleisten, zwischen denen eine Zahnstange für den Transport des beweglichen Messkopfes angeordnet ist. Am linken Wangenende ist Reitstock b (Fig. 4 und 6) in fester Lage aufgeschraubt, dessen Kolben c durch Schraubenmutter und Klemmring d gesichert wird. Auf dessen vorderen Zapfenschenkel ist ein Anschlagwinkel f drehbar, der an einer Seitennase g des Reitstockes b seine Anlage findet. Dieses Winkelstück f trägt eine Schieberstütze h für Aussenmessung und eine ähnliche für Klinkenmessung, wozu die Zapfenschraube i dient.

Textabbildung Bd. 307, S. 266
Textabbildung Bd. 307, S. 266

Eine gleiche Einrichtung besitzt die Messchraube k (Fig. 4, 8 bis 10), welche im Spindelstock durch Drehung der Theilscheibe m, deren Umfang 1000theilig ist, bewegt wird, während auf der oberen durch Seitenarme o getragenen Schiene p die Längsschiebung der auf der Messchraube k sitzenden Theilscheibe bis auf 4 : 5 mm genau abgelesen werden kann. Mittels Kurbelgetriebes q wird dieser Messkopf auf der Wange a verlegt, wobei ein Riegelschieber r zur Arretirung des Spindelkopfes in eines der 4 Zoll abständigen Bohrlöcher der Wange einsetzt. Nun bedingt gerade diese Grundtheilung der Wange die Hauptschwäche dieser Maschine, welche genau zu erhalten grosse Schwierigkeiten veranlasst.

Textabbildung Bd. 307, S. 266

Beachtenswerth ist die in Fig. 11 dargestellte Messklinke s, welche mit hölzernem Handgriff und Klemmzapfen t ausgerüstet ist. Die Berührungsstärke der Caliberbolzen wird durch elektrischen Contact markirt, weshalb Messkopf und Reitstock isolirende Unterlagen erhalten.

Sommer-Runge's Theilmaschine.

Von der Firma Sommer und Runge in Berlin werden nach Zeitschrift für Instrumentenkunde, 1896 Bd. 16 Nr. 11 * S. 321, Theilmaschinen in drei Grössen für 1000, 600 und 250 mm nutzbare Länge der Schraubenspindel gebaut, welche zwar in der Bauweise etwas abweichen, sonst aber ziemlich übereinstimmende Einrichtungen besitzen.

Die grosse 1-m-Theilmaschine besitzt zwei Lagerschilde, welche mit einer senkrechten, gefensterten Wangenplatte zu einem System verbunden sind. An der oberen schrägen Wangenleiste ist eine einfache Centimeter-Strichtheilung vorgesehen, um dem Schlitten für das Reisserwerk eine grobe Voreinstellung von Hand geben zu können. Zu dieser Wangenkante erhält ein cylindrischer, zur Führung dienender Stahlstab von 60 mm Durchmesser Paralleleinstellung und mittels stellbarer Lagerköpfe ebenfalls Genaueinstellung zur festgelagerten 30 mm starken Schraubenspindel mit 1 mm Gewindesteigung. Beide, Schraubenspindel sowohl als auch Führungsstab, werden in der Achsrichtung nur in einem Lager bündig gehalten, so dass dieselben von Längsspannungen befreit bleiben. Das Gleiche gilt für die in senkrecht stellbaren Seitenköpfen auf Rollen lagernde, zur Aufnahme des zu theilenden Lineals bestimmte Tischleiste. Es ist selbstverständlich, dass sowohl die Seitenständer mit der Wange und Theilspindel, als auch der Führungsstab und die Tischleiste Einrichtungen zum Einstellen in die Wage erhalten.

Auf dem Führungsstab frei geführt und durch eine Führungsrolle von der Wangenleiste gestützt, wird der Schlitten für das Reisserwerk durch die Theilspindel bewegt, deren Theilscheibe in 100 Grade getheilt, Einstellungen bis 1 : 100 ohne Schätzung gestattet bezieh. bei einfacher Schätzung durch Nonius Verschiebungen von 1 : 1000 mm bezieh. 1 Mikron abgelesen werden können.

In der Schwerachse des Reisserwerkes greift die Theilspindel durch Vermittelung einer völlig zwangfrei gelagerten Schraubenmutter den Schlitten an. Diese Theilspindelmutter |267| (Fig. 12 und 13) besteht aus zwei verschiebbaren Theilen, um freie Verschiebungen des Reisserschlittens zu ermöglichen. Der Haupttheil b, welcher die Theilspindel a zur Hälfte umschliesst, ist ringförmig ausgebildet und wird durch angesetzte Zapfenstücke d und f in einem Rahmen g geführt, welcher zwischen Spitzen h in Ansätzen des Schlittens i schwingt. In einer rechteckigen Aussparung der Ringmutter liegt nun der Mutterbacken c, in dem ein Stäbchen k mit Nase und Bund eingesetzt ist. Zwischen diesem Bund und dem Deckel des Hohlzapfens f ist eine Windungsfeder eingeschlossen, durch deren Kraft die beiden Muttertheile gegen einander geschoben und in das Gewinde der Theilspindel eingerückt werden. Wird jedoch mittels eines Griffstäbchens ein Keilring zwischen die Rollennasen der beiden vorbeschriebenen Theile gezwängt, so findet eine Ausrückung der Mutter statt.

Textabbildung Bd. 307, S. 267
Textabbildung Bd. 307, S. 267

Das auf dem Hauptschlitten angeordnete Reisserwerk baut sich auf einem durch Schraube b stellbaren Querschlitten a (Fig. 14) auf. Dieses Reisserwerk wird durch einen Rahmen überbrückt (in Fig. 14 weggelassen), auf welchem zwei Beobachtungsmikroskope aufgestellt sind, deren Gesichtsfeld durch Glühlampen beleuchtet wird. Zwischen den Rahmenböckchen ist die Lagerplatte c auf dem Querschlitten a aufgeschraubt, in dessen Lagerauge eine kurze Spindel d mit Schalträdchen und eigenartigen Sternscheiben f sich dreht, während an der Flanke dieses Lagerauges ein Schlitten g wagerechte Hubbewegungen ausführt, an dem zwei liegende, entgegengesetzt angeordnete Anschlagschrauben h an die Zahneinkerbungen dieser Sternscheibe f treffen, wodurch die Hubgrösse dieses Schlittens g entsprechend abgeändert wird. Durch Vermittelung einer Scheibe i und Verbindungsschubstange k wird dem Schlitten g durch den Handhebel l Hubbewegung ertheilt, weil aber die Schwingungsweite dieses Handhebels durch die am festen Bogenstück m vorgesehenen Anschlagnasen streng begrenzt ist, während die Hubgrösse des Schlittens g je nach Lage der Sternscheibe f verändert wird, so ist eine federgespannte Reibungskuppelung zwischen Handhebel l und Scheibe i erforderlich. Da nun durch eine Nase n dieser Scheibe i die Schwingung einer am festen Anschlagbogen m lagernden kleinen Kurbelscheibe o mitbedingt wird, so kann mittels Kurbelstange p und angeschlossenen Schalthaken der Sternscheibe f eine Vorrückung um je einen Zahn des anliegenden Schalträdchens ertheilt werden. Ebenfalls durch Reibung wird vom Zapfen r des Handhebels l eine zweite Scheibe q in Schwingung gebracht, an deren Nase eine Schlitzschiene s angelenkt ist, in deren Schlitz ein Zapfenstück spielt, dessen Spiel durch eine Stellschraube t nach oben entsprechend begrenzt werden kann.

Dieses Zapfenstück ist an einem mit Läufergewicht u entlasteten abgekröpften Hebel v angeschlossen, welcher seinen Drehpunkt zwischen Spitzen in w findet, die in einem um x schwingenden Hebelrahmen angeordnet sind, welcher seine Bethätigung von einem Hebel y erhält, der an dem Hubschlitten g mittels Schiene 1 angelenkt ist, während y durch die Gelenkstange z mit dem Hebelrahmen x Verbindung erhält. Durch Höhenverlegung des Drehpunktes 3 dieses ebenfalls coulissenartigen Hebels y mittels Griffschraube wird eine Hubübersetzung des abgekröpften Hebels v veranlasst, wodurch das am Hebelende eingespannte Reisserwerkzeug z Striche von beliebiger Länge in den Maasstab einritzen kann. Die Verbindung dieser zwei periodischen Hubbewegungen in wagerechter und lothrechter Richtung mit der der Theilstrichweite entsprechenden Verschiebung des Hauptschlittens bedingt eine periodische Bahn der Reisserspitze, welche den Seiten eines offenen Rechteckes gleicht, von deren zwei Langseiten jene im Linksgange befindliche der Tieflage der Reisserspitze, also dem Arbeitsgange entspricht, wobei durch Verlegung des Läufergewichtes u der Schnittdruck nach Belieben bemessen werden kann.

Textabbildung Bd. 307, S. 267

Bei der kleinen Theilmaschine von Sommer und Runge sind einige Abänderungen und Vereinfachungen getroffen. So ist der Führungscylinder unterhalb der Theilspindel angeordnet und auf die Universalbeweglichkeit der Mutter durch eine feste Verbindung derselben mit dem Schlitten verzichtet. Namentlich zeigt das in Fig. 16 dargestellte Reisserwerk wesentliche Abweichungen von dem vorbeschriebenen in der Arbeitsführung, indem die Bahn des Reisserstiftes einem rechtwinkligen Dreieck vergleichbar ist, in welchem der zur Schlittenführung senkrechte Winkelschenkel den Arbeitsgang des Ritzwerkzeuges vorstellt. Ferner wird durch Verdoppelung der Sternrädchen bei zweipaarigen Anschlagschrauben eine Strichführung, wie die in Fig. 15 dargestellte, ermöglicht. Auf dem Querschütten |268| a (Fig. 16) sind zwei Arme b angeschraubt, die ein Beobachtungsmikroskop tragen und den Bolzen c enthalten, an dem die den Reisserhebel f tragenden Hängeschienen d angelenkt sind. Indem nun der zu einem Handgriff g auslaufende gekröpfte Reisserhebel im Gehängebolzen h drehbar eingesetzt ist, wird bei Anzug des Griffknopfes g das Gehänge d schwingen und dadurch die mittels Schubstange i angeschlossene Schlittenstange k in Hubbewegung versetzt, deren Grösse durch die Anschlagschrauben l nach beiden Seiten symmetrisch begrenzt ist. Da nun zwei Sternrädchen f (Fig. 14) und zwei Paar Anschlagschrauben l (Fig. 16) vorgesehen sind, so sind drei Strichlängen (Fig. 15) möglich.

Textabbildung Bd. 307, S. 268
Textabbildung Bd. 307, S. 268

Um nun die Schaltung um je einen Zahn sicherzustellen, sind im Sperrad n zu jedem Zahn vorstehende Stifte in gleicher Theilung vorhanden, zwischen welchen sich stets eine an einer Flachfeder o sitzende Nase einsetzt und dadurch das Schalträdchen n sperrt. Wenn nun durch die am Reisserhebel f durch Vermittelung des Schiebegewichtes q angelenkte Schaltfeder p die Flachfeder ausgehoben und dadurch das Schalträdchen n frei zur Drehung wird, kann im Niederhube der Schaltfeder eine Schaltung eintreten, wobei das Schiebegewicht q thätig wird. Um endlich das Ritzwerkzeug r abzuheben, dient eine im Schrägschlitz der Hebelkröpfung stellbare Rolle s, welche auf einer mittels Schraube t stellbaren Schiefebene u gleitet und dadurch dem überlasteten Reisserhebel f einen zweiten Stützpunkt beim Vorschieben (Linksgang Fig. 16) desselben gewährt. Noch ist eine Hilfsvorrichtung zu erwähnen, durch welche nach Bedarf das Schalträdchen um zwei, oder um einen, oder mit keinem Zahn geschaltet wird, wobei im letzten Fall alle Theilstriche gleiche Länge erhalten. Diese Vorrichtung besteht aus einem auf der Steuerradwelle frei gehenden Scheibentheil v, welcher mittels Schlitzschraube w an das Lagerböckchen in drei verschiedenen Lagen angeschraubt werden kann, wodurch mittels der Schirmrippe x drei, zwei oder kein Zahn des Schalträdchens maskirt wird. Im ersten Fall gleitet die Nase der Schaltfeder p ausschliesslich auf der Schirmrippe, im letzten Fall ist dieser Schirm nach links gelegt, so dass die Schaltfeder beständig mit den Zähnen des Schalträdchens im Eingriff bleibt.

Bemerkenswerth sind die Versuchsergebnisse einer von der Phys.-Techn. Reichsanstalt vorgenommenen Prüfung einer 560 mm langen Schraubenspindel, welche zu einer mittelgrossen Theilmaschine von Sommer und Runge gehört, und die von G. Kärger in Berlin geschnitten, von Sommer und Runge aber geschliffen war. Die fortschreitenden Fehler der Schraubenspindel betragen nach Fig. 18 bei der Gangzahl 200 bis 250 annähernd + 0,057 Umdrehung, während die periodischen Fehler nach dem Ordinatenmaasstab (Fig. 17) von 50 zu 50 Gängen und für (1 : 10) Umdrehungen der Theilscheibe im Diagramm (Fig. 17) vorgeführt sind, woraus ein deutliches Wandern der Scheitelpunkte der Sinuscurven zu beobachten ist.

Die Schraubenspindel der Waltham-Theilmaschine.

Textabbildung Bd. 307, S. 268

In der Waltham Watch Factory in Waltham bei Boston, Mass., der berühmten amerikanischen Uhrenfabrik, wurde vom Jahre 1878 bis 1883 an einer Theilmaschine gebaut, die wegen der Fehlerquellen ihrer Schraubenspindel schliesslich zurückgestellt wurde, und an der G. Ballou, Prof. Rogers, Wanderwoerd und A. Clark mitgearbeitet haben. Trotz der verfügbaren reichlichen Hilfsmittel der Uhrenfabrik und des vom Tower in London bezogenen Standyards, dessen genaue Nachbildung in Washington zur Verfügung stand, war es nach 5jährigem mühseligen Arbeiten, nach wiederholten Fehlschlägen nicht gelungen, eine einzige ganz genaue Schraubenspindel zu schneiden und zu schleifen. Die Gangfehler der Leitspindel der Drehbank konnten von der 24 Zoll langen, 1,5 Zoll (38,1 mm) starken, mit 20 Gängen auf 1 Zoll engl. versehenen Theilmaschinenschraube durch kein damals versuchtes Arbeitsverfahren weggebracht werden. Die mit dem in Fig. 19 dargestellten Schlichtstahl für 60° Standgewinde fertig gestellten Schraubenspindeln wurden mit |269| kurzen, längeren und mit Muttern von der Länge der Schraubenspindel (24 Zoll) in gleicher und in Wechsellage (verwendet) geschliffen, wobei gegossene bezieh. geschnittene Muttern aus Blei und Rothguss und aus jeder denkbaren Legirung mit gleichbleibendem Misserfolg in Anwendung gebracht wurden. Waren die Gangsteigungen geregelt, so wurde der Durchmesser des Gewindes verdorben, wurden die Gangfehler an einem Ende der Schraubenspindel weggebracht, so traten dieselben im verstärkten Maasse am anderen Ende wieder auf, wie dies in Fig. 20 zur Ansicht gebracht ist.

Textabbildung Bd. 307, S. 269

In der Theilmaschine selbst bestand die im Schlitten angebrachte Mutter (Fig. 21) aus zwei unter 120° Winkel geneigten, aus Buchsbaumholz gefertigten Klötzchen. Der Schlittentisch a selbst wird mittels einer im angeschraubten Arm b eingesetzten Elfenbeinschraube c gegen Drehung gesichert, welche sich gegen ein Glasprisma d von 38 mm Seitenkante führt.

(Schluss folgt.)

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