DE102014113729A1

DE102014113729A1 - Wave measurement method

Info

Publication number: DE102014113729A1
Application number: DE102014113729.9A
Authority: DE
Inventors: Ernst Neumann; Volker Krombholz; Michael Schubert
Original assignee: Jenoptik Industrial Metrology Germany GmbH
Current assignee: Jenoptik Industrial Metrology Germany GmbH
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2016-03-24
Anticipated expiration: 2034-09-24
Also published as: DE102014113729B4

Abstract

Bei einem Wellenmessfahren zur Vermessung einer Welle wird die Welle mittels einer Spannvorrichtung eingespannt, um eine Drehachse gedreht und vermessen. Erfindungsgemäß wird die Welle während eines Einspannvorganges in der Spannvorrichtung mit einer in Spannrichtung wirkenden geringeren Haltekraft beaufschlagt, wobei die Welle nach Beendigung des Einspannvorganges mit einer größeren Spannkraft beaufschlagt wird.In a shaft measuring method for measuring a shaft, the shaft is clamped by means of a clamping device, rotated about an axis of rotation and measured. According to the invention, the shaft is subjected to a lower holding force acting in the clamping direction during a clamping operation in the clamping device, wherein the shaft is subjected to a greater clamping force after completion of the clamping operation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wellenmessverfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Vermessung einer Welle. The invention relates to a wave measuring method referred to in the preamble of claim 1 for measuring a wave.

Es sind Wellenmessgeräte bekannt, die mit Hilfe eines taktilen Sensors, eines optischen Sensors oder einer Kombination von mehreren Sensoren Messgrößen von Wellen, beispielsweise Dimension, Form und Lage, ermitteln. Wave measuring devices are known which determine measured quantities of waves, for example dimension, shape and position, with the aid of a tactile sensor, an optical sensor or a combination of several sensors.

Um diese Messfunktion mit hoher Genauigkeit ausführen zu können, ist eine definierte Einspannung der zu vermessenden Welle erforderlich. Hierzu werden Spannvorrichtungen verwendet, die ein in einer Spannrichtung ortsfestes erstes Spannelement, beispielsweise in Form eines Spindelstocks, und ein relativ zu dem ersten Spannelement in der Spannrichtung und entgegen der Spannrichtung bewegliches zweites Spannelement, beispielsweise in Form eines Reitstocks aufweisen. An den Spannelementen können Spitzen vorgesehen sein, die zum Einspannen der Welle beim Spannvorgang in Zentrierbohrungen eingreifen, die an den Enden der Welle ausgebildet sind. Anstelle von Spitzen können beispielsweise auch abgeflachte Spitzen, Hohlspitzen oder Kugeln verwendet werden. In order to perform this measurement function with high accuracy, a defined clamping of the shaft to be measured is required. For this purpose, clamping devices are used which have a stationary in a clamping direction first clamping element, for example in the form of a headstock, and a relative to the first clamping element in the clamping direction and against the clamping direction movable second clamping element, for example in the form of a tailstock. On the clamping elements tips can be provided, which engage for clamping the shaft during the clamping operation in center holes, which are formed at the ends of the shaft. Instead of tips, for example, flattened tips, hollow points or balls can be used.

Bei manueller Einspannung einer Welle wird diese in der Regel auf das spindelstockseitige Spannelement aufgesetzt, danach manuell in Richtung der Maschinenachse ausgerichtet und das gegenüberliegende Spannelement axial entlang der Maschinenachse in Richtung der Welle zugestellt, bis die Welle zwischen den Spannelementes eingespannt ist. Für die Zustellung des zweiten Spannelementes wird üblicherweise von Hand ein Hebel oder ein Stellrad an einem Reitstock betätigt. Die Axialbewegung des zweiten Spannelementes wird beim Betätigen des Hebels oder Stellrades über ein Hebel- oder Zahnradgetriebe erreicht. In manual clamping a shaft this is usually placed on the spindle-side clamping element, then aligned manually in the direction of the machine axis and delivered the opposite clamping element axially along the machine axis in the direction of the shaft until the shaft is clamped between the clamping element. For the delivery of the second clamping element, a lever or a thumbwheel on a tailstock is usually operated by hand. The axial movement of the second clamping element is achieved when operating the lever or adjusting wheel via a lever or gear transmission.

Insbesondere dann, wenn es sich bei den einzuspannenden Werkstücken um empfindliche oder auch schwere Wellen handelt, ist ein Bediener des Wellenmessgerätes bestrebt, die Welle mit beiden Händen zu halten, auf das erste Spannelement am Spindelstock aufzusetzen und auszurichten. Zum Einspannen durch Zustellen des zweiten Spannelementes fehlt dann eine weitere Hand zur Betätigung des Reitstocks. Eine ähnliche Situation tritt dann auf, wenn ein hoher Teiledurchsatz erreicht werden soll und der Bediener in einer Hand noch eine zu vermessende Welle hält, während er mit der anderen Hand eine bereits vermessende Welle aus dem Wellenmessgerät entnehmen möchte. In particular, when the workpieces to be clamped are sensitive or heavy waves, an operator of the shaft measuring device endeavors to hold the shaft with both hands, to put it on the first clamping element on the headstock and to align it. For clamping by advancing the second clamping element then missing another hand to operate the tailstock. A similar situation occurs when a high part throughput is to be achieved and the operator still holds a shaft to be measured in one hand, while he wants to remove an already measuring shaft from the shaft measuring device with the other hand.

Es sind Spannvorrichtungen bekannt, die ein in einer Spannrichtung ortsfestes erstes Spannelement und ein relativ zu dem ersten Spannelement in der Spannrichtung und entgegen der Spannrichtung bewegliches zweites Spannelement aufweisen und bei denen dem zweiten Spannelement eine Antriebseinrichtung zugeordnet ist. Ferner weisen die bekannten Spannvorrichtungen eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung auf. Bei den bekannten Spannvorrichtungen kann die Antriebseinrichtung beispielsweise als elektromotorische Antriebseinrichtung ausgebildet sein, die nach Betätigung eines Fußschalters das zweite Spannelement in Spannposition bewegt. Das Betätigen des Fußschalters erfordert beim Bediener eine hohe Konzentration. Außerdem entsteht ein Verletzungsrisiko, weil der Bediener das Werkstück mit seinen Händen hält, während das zweite Spannelement motorisch zugefahren wird. Clamping devices are known which have a first clamping element which is stationary in a clamping direction and a second clamping element which is movable relative to the first clamping element in the clamping direction and counter to the clamping direction and in which a drive device is associated with the second clamping element. Furthermore, the known tensioning devices have a control device for controlling the drive device. In the known tensioning devices, the drive device may be formed, for example, as an electromotive drive device, which moves the second clamping element in the clamping position after actuation of a footswitch. Operating the footswitch requires a high concentration of operator. In addition, there is a risk of injury because the operator holds the workpiece with his hands, while the second clamping element is closed by a motor.

Es ist bekannt, das zweite Spannelement in Richtung der Maschinenachse federnd mit einem Längshub zu versehen. Zum Einspannen der Welle wird diese zunächst gegen das zweite Spannelement gedrückt, das durch den federnden Längshub axial zurückweicht. Nach Längsausrichtung bzw. Axialausrichtung der Welle wird diese auf das in Spannrichtung ortsfeste erste Spannelement aufgesetzt, wobei aufgrund der Federwirkung das zweite Spannelement in Eingriff mit der Welle bleibt. It is known to provide the second clamping element in the direction of the machine axis resiliently with a longitudinal stroke. To clamp the shaft, this is first pressed against the second clamping element, which axially recedes by the resilient longitudinal stroke. After longitudinal alignment or axial alignment of the shaft, this is placed on the fixed clamping direction in the first clamping element, wherein due to the spring action, the second clamping element remains in engagement with the shaft.

Nachteilig ist hierbei, dass die relativ große Spannkraft, die für die Einspannung der Welle während einer nachfolgenden Messung zwingend erforderlich ist, beim Einspannen der Welle von einem Bediener manuell überwunden werden muss. Da diese Spannkraft relativ groß sein muss, um zu verhindern, dass sich die Welle während ihrer Drehbewegung während der Vermessung löst, ist das manuelle Überwinden der Spannkraft durch den Bediener kraftaufwendig. Dies ermüdet den Bediener und führt im Ergebnis dazu, dass sich das Einspannen von Wellen in die Spannvorrichtung und damit auch der Messvorgang verlangsamt. Dies verursacht zusätzliche Kosten und führt dazu, dass die Taktzeiten bei der Vermessung von Wellen länger werden, was im Sinne eines effizienten Messablaufes bei einer Vielzahl von Wellen unerwünscht ist. The disadvantage here is that the relatively large clamping force, which is mandatory for the clamping of the shaft during a subsequent measurement, must be manually overcome when clamping the shaft of an operator. Since this clamping force has to be relatively large in order to prevent the shaft from disengaging during its rotational movement during the measurement, the manual overcoming of the clamping force by the operator is time-consuming. This fatigues the operator and, as a result, slows down the clamping of shafts into the clamping device and thus also the measuring process. This causes additional costs and causes the cycle times in the measurement of waves are longer, which is undesirable in the sense of an efficient measurement process in a variety of waves.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wellenmessverfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, das einfach durchführbar ist und kurze Taktzeiten ermöglicht. The invention has for its object to provide a wave measuring method mentioned in the preamble of claim 1, which is easy to carry out and allows short cycle times.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. This object is achieved by the invention defined in claim 1.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Einspannung der Welle so zu gestalten, dass während des Einspannvorganges in der Spannvorrichtung zunächst eine geringere Haltekraft auf die Welle wirkt und nach Abschluss des Einspannvorganges die Welle mit der größeren Spannkraft, die während der Messung erforderlich ist, beaufschlagt wird. The basic idea of the invention is to design the clamping of the shaft in such a way that initially a lower holding force acts on the shaft during the clamping process in the clamping device and after completion of the Clamping the shaft with the greater clamping force that is required during the measurement, is applied.

Beispielsweise und insbesondere kann sich der Einspannvorgang so vollziehen, dass die Welle zunächst an das bewegliche zweite Spannelement angesetzt wird, das so mit einer in Spannrichtung wirkenden Kraft, insbesondere Federkraft, beaufschlagt sein kann, dass es bei einer Bewegung der Welle entgegen der Spannrichtung in dieser Richtung ausweicht, gleichzeitig jedoch in Eingriff mit der Welle bleibt, wobei in dieser Phase das zweite Spannelement die Welle mit der relativ geringen Haltekraft beaufschlagt ist. Somit muss in dieser Phase des Einspannvorganges lediglich die relativ geringe Haltekraft von dem Bediener überwunden werden, was kraft- und im Ergebnis zeitsparend ist. For example, and in particular, the clamping operation can take place so that the shaft is first attached to the movable second clamping element, which can be acted upon by a force acting in the clamping direction, in particular spring force, that it is against the clamping direction in this movement during a movement of the shaft Direction evades, at the same time, however, remains in engagement with the shaft, in which phase the second clamping element, the shaft is acted upon by the relatively low holding force. Thus, in this phase of the clamping process, only the relatively low holding force has to be overcome by the operator, which saves energy and, as a result, saves time.

Nachdem das zweite Spannelement mittels der Welle und entgegen der Haltekraft so weit verschoben worden ist, dass die lichte Weite zwischen den Spannelementen größer ist als die Länge der Welle, kann die Welle zur Maschinenachse ausgerichtet werden. Daran anschließend kann die Welle unter Einwirkung der Kraftbeaufschlagungsmittel mit ihrem dem zweitem Spannelement abgewandten Ende auf das erste Spannelement aufgesetzt werden, so dass die Welle im Ergebnis zwischen den Spannelementen eingespannt und damit entsprechend der Haltekraft zwischen den Spannelementen gehalten ist. After the second clamping element has been moved so far by means of the shaft and against the holding force that the clear width between the clamping elements is greater than the length of the shaft, the shaft can be aligned with the machine axis. Subsequently, the shaft can be placed under the action of Kraftbeaufschlagungsmittel with its second clamping element facing away from the end of the first clamping element, so that the shaft is clamped as a result between the clamping elements and thus held in accordance with the holding force between the clamping elements.

Falls während des Einspannvorganges eine Korrektur der Ausrichtung der Welle zur Maschinenachse und in diesem Zusammenhang eine erneute Bewegung der Welle entgegen der Spannrichtung erforderlich ist, so muss hierbei wiederum die relativ geringe Haltekraft überwunden werden. If, during the clamping operation, a correction of the alignment of the shaft to the machine axis and, in this connection, a renewed movement of the shaft against the clamping direction is required, the relatively small holding force must again be overcome in this case.

Nachdem die Welle in der gewünschten Weise zwischen den Spannelementen gehalten ist, wird die Welle zwischen den Spannelementen mit der relativ großen Spannkraft beaufschlagt, die während der Messung erforderlich ist. After the shaft is held in the desired manner between the clamping elements, the shaft between the clamping elements with the relatively large clamping force is applied, which is required during the measurement.

Nachdem die Welle mit der Spannkraft beaufschlagt und damit eingespannt ist, kann die Messung begonnen werden. Erfindungsgemäß ist somit das Einspannen der Welle einfach, kraftsparend und zeitsparend gestaltet, während die Welle durch Beaufschlagung mit der Spannkraft sicher eingespannt ist. After the shaft is loaded with the clamping force and thus clamped, the measurement can be started. According to the invention thus the clamping of the shaft is simple, energy-saving and time-saving designed while the shaft is securely clamped by applying the clamping force.

Nach Durchführung der Messung kann die Welle aus der Spannvorrichtung entnommen werden, wobei die für den Einspannvorgang beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge ablaufen. After carrying out the measurement, the shaft can be removed from the clamping device, with the steps described for the clamping process taking place in the reverse order.

Eine Umschaltung zwischen der geringeren Haltekraft und der größeren Spannkraft kann erfindungsgemäß auf beliebige geeignete Weise erfolgen. A switch between the lower holding force and the larger clamping force can be carried out according to the invention in any suitable manner.

So ist es erfindungsgemäß beispielsweise möglich, die Haltekraft und die Spannkraft jeweils durch Federn aufzubringen. Bei einer solchen Ausführungsform wird die Federanordnung so gestaltet, dass wenigstens eine Feder, die zum Aufbringen der Spannkraft aktiv ist, zur Verringerung der Kraft auf die geringere Haltekraft deaktiviert werden kann. Bei einer solchen Ausführungsform sind also zwei Spannstufen vorgesehen, wobei in der ersten Spannstufe (unter Deaktivierung eines Teils der Federmittel) lediglich die geringere Haltekraft aufgebracht wird und zur Aufbringung der größeren Spannkraft der während des Einspannvorganges deaktiverte Teil der Federmittel aktiviert bzw. zugeschaltet wird. For example, it is possible according to the invention to apply the holding force and the clamping force in each case by springs. In such an embodiment, the spring assembly is designed so that at least one spring, which is active for applying the clamping force, can be deactivated to reduce the force to the lower holding force. In such an embodiment, therefore, two clamping stages are provided, wherein in the first clamping stage (with deactivation of a part of the spring means), only the lower holding force is applied and is activated or switched to apply the larger clamping force of the deactivated during the clamping part of the spring means.

Es ist erfindungsgemäß auch möglich, die Haltekraft bzw. die Spannkraft wenigstens teilweise durch eine Antriebseinrichtung aufzubringen, die nach einem beliebigen geeigneten Wirkprinzip arbeiten kann. So können beispielsweise elektromotorische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Antriebseinrichtungen verwendet werden. It is also possible according to the invention to apply the holding force or the clamping force at least partially by a drive device which can operate according to any suitable operating principle. For example, electromotive and / or pneumatic and / or hydraulic drive devices can be used.

Es ist erfindungsgemäß auch möglich, eine Kombination aus Federmitteln und einer Antriebseinrichtung zu verwenden. Beispielsweise und insbesondere kann die Haltekraft durch Federmittel, beispielsweise Schraubenfedern, aufgebracht werden, während die Spannkraft beispielsweise durch einen elektromotorischen Spindeltrieb aufgebracht wird. It is also possible according to the invention to use a combination of spring means and a drive device. For example, and in particular the holding force can be applied by spring means, such as coil springs, while the clamping force is applied for example by an electromotive spindle drive.

Die im Kontext der Erfindung verwendeten relativen Begriffe "geringer" und "größer" bzw. "relativ gering" und "relativ groß" beziehen sich darauf, dass die Haltekraft geringer als die Spannkraft ist. Die absoluten Werte dieser Kräfte können entsprechend den jeweiligen Erfordernissen innerhalb weiter Grenzen gewählt werden. The relative terms "smaller" and "greater" and "relatively small" and "relatively large" used in the context of the invention refer to the holding force being less than the clamping force. The absolute values of these forces can be selected according to the respective requirements within wide limits.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Übergang zwischen der geringeren Haltekraft und der größeren Spannkraft durch einen Bediener gesteuert wird. Bei dieser Ausführungsform kann der Bediener nach Beendigung des Einspannvorganges ein Betätigungselement, beispielsweise einen Betätigungsknopf, betätigen so dass daraufhin die von den Spannelementen auf die Welle ausgeübte Kraft erhöht wird, bis die gewünschte Spannkraft erreicht ist. An advantageous development of the invention provides that a transition between the lower holding force and the larger clamping force is controlled by an operator. In this embodiment, after completion of the clamping operation, the operator can actuate an actuating element, for example an actuating button, so that thereupon the force exerted by the clamping elements on the shaft is increased until the desired clamping force is achieved.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht jedoch vor, dass ein Übergang zwischen der geringeren Haltekraft und der größeren Spannkraft teil- oder vollautomatisch vollzogen wird. Bei dieser Ausführungsform kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung, mittels derer die Welle vermessen wird, vor Beginn der Messung ein "Start"-Signal an die Spannvorrichtung sendet, in der daraufhin die auf die Welle ausgeübte Kraft von der Haltekraft auf die Spannkraft erhöht wird. Nach Abschluss der Messung kann aufgrund eines von der Messvorrichtung stammenden Signals dann die von der Spannvorrichtung ausgeübte Kraft wieder von der Spannkraft auf die Haltekraft verringert werden. Another advantageous development of the invention, however, provides that a transition between the lower holding force and the larger clamping force is partially or fully completed. In this embodiment, in particular be provided that the measuring device by means of which the shaft is measured, before the start of the measurement sends a "start" signal to the tensioning device, in which then the force exerted on the shaft is increased from the holding force to the clamping force. After completion of the measurement, the force exerted by the clamping device can then be reduced again from the clamping force to the holding force due to a signal originating from the measuring device.

Eine vorteilhafte Weiterbildung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Spannvorrichtung ein in Spannrichtung ortsfestes erstes Spannelement und eine in Spannrichtung relativ zu dem ersten Spannelement bewegliches zweites Spannelement aufweist, sieht vor, dass die Haltekraft durch die Gewichtskraft des zweiten Spannelementes einschließlich damit verbundener, in Spannrichtung beweglicher Bauteile aufgebracht wird. Bei dieser Ausführungsform erübrigen sich Vorspannmittel oder dergleichen zum Aufbringen der Haltekraft, so dass auch bei einer hierzu erforderlichen Spannvorrichtung vereinfacht ist. An advantageous development of an embodiment of a method according to the invention, in which the clamping device has a first clamping element fixed in the clamping direction and a second clamping element movable relative to the first clamping element in the clamping direction, provides that the holding force is determined by the weight of the second clamping element including, in Clamping direction of movable components is applied. In this embodiment, biasing means or the like are unnecessary for applying the holding force, so that is simplified even with a clamping device required for this purpose.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltekraft und/oder die Spannkraft wenigstens teilweise durch in Spannrichtung wirkende Kraftbeaufschlagungsmittel erzeugt wird. Wie bereits ausgeführt, ist die Ausgestaltung dieser Kraftbeaufschlagungsmittel entsprechend den jeweiligen Anforderungen innerhalb weiter Grenzen wählbar. Another advantageous development of the invention provides that the holding force and / or the clamping force is generated at least partially by acting in the clamping direction Kraftbeaufschlagungsmittel. As already stated, the design of this Kraftbeaufschlagungsmittel is selected according to the respective requirements within wide limits.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltekraft aus der Gewichtskraft des zweiten Spannelementes einschließlich damit verbundener, in Spannrichtung beweglicher Bauteile sowie einer entgegen der Spannrichtung wirkenden Gegenkraft resultiert, derart, dass die Haltekraft geringer als die Gewichtskraft des zweiten Spannelementes ist. Bei dieser Ausführungsform kompensieren die Kraftbeaufschlagungsmittel die Gewichtskraft des zweiten Spannelementes (einschließlich damit verbundener, in Spannrichtung beweglicher Bauteile) teilweise, so dass das Einspannen der Welle erleichtert ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn große und schwere Wellen eingespannt werden sollen und das zweite Spannelement somit ein hohes Gewicht aufweist. Another advantageous development of the invention provides that the holding force from the weight of the second clamping element including associated, in the clamping direction movable components and a counter to the clamping direction counterforce results, such that the holding force is less than the weight of the second clamping element. In this embodiment, the force application means partially compensate for the weight of the second tension member (including associated, tensioning members), thereby facilitating the clamping of the shaft. This is particularly advantageous when large and heavy waves are to be clamped and thus the second clamping element has a high weight.

Eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist im Anspruch 7 angegeben. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung weist Kraftbeaufschlagungsmittel zur Beaufschlagung des zweiten Spannelementes mit einer in Spannrichtung wirkenden Kraft auf, wobei erfindungsgemäß die Kraftbeaufschlagungsmittel derart ausgebildet und eingerichtet sind, dass die Welle während des Einspannvorganges mit einer geringeren Haltekraft beaufschlagbar ist oder beaufschlagt wird und nach Beendigung des Einspannvorganges mit einer größeren Spannkraft eingespannt wird. An inventive clamping device is specified in claim 7. The clamping device according to the invention has Kraftbeaufschlagungsmittel for acting on the second clamping element with a force acting in the clamping direction, wherein according to the invention the Kraftbeaufschlagungsmittel are designed and arranged such that the shaft is acted upon during the clamping operation with a lower holding force or is applied and after completion of the clamping with a greater clamping force is clamped.

Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind in den Unteransprüche 8 bis 13 angegeben. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile, wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen Weiterbildungen. Further developments of the tensioning device according to the invention are specified in the subclaims 8 to 13. This results analogously in the same advantages as in the method according to the invention and its developments.

Im Anspruch 14 ist eine erfindungsgemäße Verwendung angegeben, die darin besteht, dass eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13 zur Durchführung eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet wird. In claim 14, a use according to the invention is stated, which consists in that a device according to one of claims 7 to 13 is used for carrying out a method according to one of claims 1 to 6.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der ein stark schematisiertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Wellenmessverfahrens dargestellt ist. Dabei bilden alle in den Patentansprüchen beanspruchten, in der Beschreibung beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger geeigneter Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung. The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which a highly schematic embodiment of a clamping device according to the invention for carrying out a shaft measuring method according to the invention is shown. All claimed in the claims, described in the description and illustrated in the drawings features taken alone and in any suitable combination with each other the subject of the invention, regardless of their summary in the claims and their dependency and regardless of their description or representation in the drawing.

Es zeigt: It shows:

1 stark schematisiert eine Ansicht einer Wellenmessvorrichtung zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfin dungsgemäßen Wellenmessverfahrens in einer ersten Phase eines Einspannvor ganges, 1 highly schematic view of a shaft measuring device for performing an embodiment of the inventions to the invention wave measurement method in a first phase of a Einspannvor ganges,

2 die Messvorrichtung gemäß 1 in einer zweiten Phase des Einspannvorganges, 2 the measuring device according to 1 in a second phase of the clamping process,

3 die gleiche Darstellung wie 1 in einer dritten Phase des Einspannvorganges, 3 the same representation as 1 in a third phase of the clamping process,

4 in gleicher Darstellung wie 1 die Messvorrichtung gemäß 1 während der Messung. 4 in the same representation as 1 the measuring device according to 1 during the measurement.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung 2 zur Einspannung einer Welle 4 dargestellt, die mittels einer lediglich symbolisch angedeuteten Messvorrichtung 6 vermessen werden soll. In 1 is a tensioning device according to the invention 2 for clamping a shaft 4 represented by means of a merely symbolically indicated measuring device 6 to be measured.

Die Spannvorrichtung 2 weist ein in einer in 1 durch einen Pfeil 8 angedeuteten Spannrichtung ortsfestes erstes Spannelement 10 und eine relativ zu dem ersten Spannelement 10 in der Spannrichtung 8 und entgegen der Spannrichtung 8 bewegliches zweites Spannelement 12 auf, wobei die Welle 4 zwischen dem ersten Spannelement 10 und dem zweiten Spannelement einspannbar ist und im Laufe eines nachfolgend näher erläuterten Einspannvorganges eingespannt wird. The tensioning device 2 has an in 1 through an arrow 8th indicated clamping direction stationary first clamping element 10 and a relative to the first clamping element 10 in the clamping direction 8th and against the clamping direction 8th movable second clamping element 12 on, being the wave 4 between the first clamping element 10 and the second clamping element can be clamped and is clamped in the course of a clamping operation explained in more detail below.

Die Spannvorrichtung 2 weist ferner Kraftbeaufschlagungsmittel zur Beaufschlagung des zweiten Spannelementes 12 mit einer in Spannrichtung 8 wirkenden Kraft auf. Diese Kraftbeaufschlagungsmittel weisen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zum einen Federmittel auf, die das zweite Spannelement in Spannrichtung 8 vorspannen und in der Zeichnung rein schematisch durch eine Schraubenfeder 14 symbolisiert sind. The tensioning device 2 further comprises Kraftbeaufschlagungsmittel for acting on the second clamping element 12 with a tensioning direction 8th acting force. In the exemplary embodiment illustrated, these force-applying means have spring means which hold the second clamping element in the tensioning direction 8th preload and in the drawing purely schematically by a coil spring 14 are symbolized.

Die Kraftbeaufschlagungsmittel weisen ferner eine Antriebseinrichtung auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen Linearantrieb in Form eines Spindeltriebs 16 gebildet ist. Der Spindeltrieb 16 weist eine Gewindespindel 18 auf, die durch einen nicht dargestellten Elektromotor drehantreibbar ist, wie in der Zeichnung durch das Bezugszeichen 20 symbolisiert. Auf der Gewindespindel 18 ist verdrehsicher eine als Schlitten 22 ausgebildete Spindelmutter angeordnet, die die Federmittel (Schraubenfeder 14) trägt, die ihrerseits das zweite Spannelement 12 tragen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel realiseren die Federmittel (Schraubenfeder 14) eine erste Spannstufe zum Aufbringen der geringeren Haltekraft, während die Antriebseinrichtung (Spindeltrieb 16) eine zweite Spannstufe zum Aufbringen der größeren Spannkraft bildet. The Kraftbeaufschlagungsmittel further comprise a drive means which in this embodiment by a linear drive in the form of a spindle drive 16 is formed. The spindle drive 16 has a threaded spindle 18 on, which is rotatably driven by an electric motor, not shown, as in the drawing by the reference numeral 20 symbolizes. On the threaded spindle 18 is twist-proof as a sled 22 trained spindle nut arranged, the spring means (coil spring 14 ) carries, in turn, the second clamping element 12 wear. In the illustrated embodiment, the spring means (helical spring 14 ) a first clamping stage for applying the lower holding force, while the drive means (spindle drive 16 ) forms a second clamping stage for applying the larger clamping force.

Ein erfindungsgemäßes Wellenmessverfahren zur Vermessung der Welle 4 vollzieht sich wie folgt:
Vor Beginn der Messung wird die Welle 4 mittels der Spannvorrichtung 2 eingespannt. An inventive shaft measuring method for measuring the shaft 4 takes place as follows:
Before the start of the measurement, the shaft will be 4 by means of the tensioning device 2 clamped.

In einer ersten Phase des Einspannvorganges drückt ein Bediener die Welle 4 in 1 nach oben, wobei das zweite Spannelement unter der Vorspannung der Federmittel 14 entgegen der Spannrichtung 8 ausweicht und in Kontakt mit der Welle 4 bleibt. Zur Zentrierung der Welle 4 an den Spannelementen 10 oder 12 können an den Enden der Welle 4 Zentrierbohrungen vorgesehen sein, wie dies allgemein bekannt ist. In an initial phase of the clamping operation, an operator presses the shaft 4 in 1 upward, wherein the second tensioning element under the bias of the spring means 14 against the clamping direction 8th Dodge and get in touch with the wave 4 remains. For centering the shaft 4 on the clamping elements 10 or 12 can be at the ends of the shaft 4 Centering holes are provided, as is well known.

Sobald die lichte Weite zwischen den Spannelementen 10, 12 größer als die Länge der Welle 4 ist, kann dieselbe zur Maschinenachse ausgerichtet werden, die durch die Drehachse definiert ist, um die die Welle 4 bei der nachfolgenden Messung gedreht wird. 2 zeigt die Welle 4 in einer Position, in der sie zu der Maschinenachse ausgerichtet ist. Once the clearance between the clamping elements 10 . 12 greater than the length of the shaft 4 is, the same can be aligned with the machine axis, which is defined by the axis of rotation to which the shaft 4 is rotated during the subsequent measurement. 2 shows the wave 4 in a position where it is aligned with the machine axis.

Nach Ausrichtung der Welle 4 zu der Maschinenachse kann der Bediener die Welle 4 dann unter der Vorspannwirkung der Federmittel 14 mit ihrem dem zweiten Spannelement 12 abgewandten Ende auf das erste Spannelement 10 aufsetzen, wie in 3 dargestellt. In dieser Position ist die Welle 4 entsprechend der durch die Federmittel 14 definierten Haltekraft zwischen den Spannelementen 10, 12 gehalten. After alignment of the shaft 4 to the machine axis, the operator can see the shaft 4 then under the biasing action of the spring means 14 with her the second clamping element 12 facing away from the first clamping element 10 put on as in 3 shown. In this position is the shaft 4 according to the spring means 14 defined holding force between the clamping elements 10 . 12 held.

Zum Aufbringen der größeren Spannkraft wird die Gewindespindel 18 derart drehangetrieben, dass sich der Schlitten 22 in der Zeichnung nach unten bewegt, wobei zunächst die Schraubenfeder der Federmittel 14 auf Block geht, wie in 4 dargestellt. Bei einer weiteren Bewegung des Schlittens 22 in der Zeichnung nach unten wird die auf die Welle 4 wirkende Kraft erhöht, bis die gewünschte Spannkraft erreicht ist und die Welle 4 somit sicher eingespannt ist. In dieser Position kann die Welle 4 dann mittels eines geeigneten Drehantriebs um eine Drehachse 24 gedreht werden, wie in 4 bei dem Bezugszeichen 26 angedeutet. Hierbei kann die Welle in dem Fachmann allgemein bekannter Weise vermessen werden. To apply the larger clamping force is the threaded spindle 18 so twisted that the sled 22 moved downward in the drawing, wherein first the coil spring of the spring means 14 goes on block, as in 4 shown. In another movement of the carriage 22 in the drawing down is the on the shaft 4 acting force increases until the desired clamping force is achieved and the shaft 4 thus securely clamped. In this position, the shaft can 4 then by means of a suitable rotary drive about a rotation axis 24 be turned, as in 4 at the reference numeral 26 indicated. In this case, the shaft can be measured in a manner well-known to those skilled in the art.

Nach Abschluss der Messung kann die Welle 4 wieder ausgespannt werden, wobei die im Bezug auf den Einspannvorgang beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge ablaufen. Da während des Einspannvorganges lediglich die relativ geringe Haltekraft auf die Welle 4 wirkt, ist dieser Einspannvorgang für den Bediener kraftsparend ausgestaltet und kann damit schnell ausgeführt werden. Gleichwohl ist während des Messvorganges eine sichere Einspannung der Welle 4 gewährleistet, weil nach Beendigung des Einspannvorganges die Welle 4 mit der größeren Spannkraft beaufschlagt wird. After completion of the measurement, the shaft can 4 be stretched out again, wherein the steps described in relation to the clamping process proceed in reverse order. Since during the clamping process, only the relatively low holding force on the shaft 4 acts, this clamping is designed to save energy for the operator and can thus be performed quickly. Nevertheless, a secure clamping of the shaft is during the measuring process 4 guaranteed, because after completion of the clamping process, the shaft 4 is acted upon by the larger clamping force.

Claims

Shaft measuring method for measuring a shaft, wherein the shaft is clamped by means of a clamping device and wherein the shaft is rotated about an axis of rotation and measured, characterized in that the shaft is acted upon during clamping in the clamping device with a lower holding force acting in the clamping direction, and that the shaft is subjected to a higher clamping force after completion of the clamping process.

A method according to claim 1, characterized, in that a transition between the lower holding force and the higher clamping force is controlled by an operator.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that a transition between the lower holding force and the higher clamping force is automatically performed.

Method according to one of the preceding claims, wherein the tensioning device has a first clamping element fixed in the clamping direction and a second clamping element movable in the clamping direction relative to the first clamping element, characterized in that the holding force is movable in the clamping direction by the weight force of the second clamping element including therewith connected Components is generated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the holding force and / or the clamping force is generated at least partially by force acting in the clamping direction Kraftbeaufschlagungsmittel.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the holding force from the weight of the second clamping element including associated, in the clamping direction movable components and a counter-clamping direction counterforce results, such that the holding force is less than the weight of the second clamping element including it connected, in the clamping direction movable components.

Clamping device for clamping to a shaft for use with a measuring device for measuring the shaft, with a clamping device in a clamping direction ( 8th ) fixed first clamping element ( 10 ) and with a relative to the first clamping element ( 10 ) in the tensioning direction ( 8th ) and against the clamping direction ( 8th ) movable second clamping element, wherein the shaft ( 4 ) between the first clamping element ( 10 ) and the second clamping element ( 12 ) is clamped or clamped with Kraftbeaufschlagungsmittel for acting on the second clamping element ( 12 ) with a tensioning direction ( 8th ) acting force, characterized in that the Kraftbeaufschlagungsmittel are formed such that the shaft ( 4 ) during a clamping operation in the clamping device ( 2 ) is acted upon or acted upon by a lower holding force and that the shaft ( 4 ) is clamped after completion of the clamping operation with a higher clamping force.

Clamping device according to claim 7, characterized by an actuating element for the operator-controlled switching of the force application means between the holding force and the clamping force.

Clamping device according to claim 7 or 8, characterized by a control device for partially or fully automatic control of Kraftbeaufschlagungsmittel, such that the switching between the holding force and the clamping force is partially or fully automatic.

Clamping device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the second clamping element ( 12 ) is designed and arranged such that the holding force by the weight of the second clamping element ( 12 ) including associated therewith, in the clamping direction movable components is generated.

Clamping device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the Kraftbeaufschlagungsmittel an at least in the clamping direction ( 8th ) Acting drive device.

Clamping device according to claim 11, characterized in that the drive device is reversible.

Clamping device according to claim 11 or 12, characterized in that the drive means for exerting a counter to the clamping direction force acting on the second clamping element ( 12 ) is controllable.

Use of a tensioning device according to one of claims 7 to 13 for carrying out a method according to one of claims 1 to 6.