DE102007062499A1 - Feinverstellvorrichtung mit Gewindespindel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Feinverstellvorrichtung zwischen jeweils einer positiven und einer negativen Adapterprofilgruppe mit mindestens einem Zentrierbolzen, mit einem in oder an einem Gehäuse gelagerten - eine Positionierausnehmung aufweisenden - Verstellbauteil, wobei die Positionierausnehmung den Zentrierbolzen zumindest bereichsweise umgreift. Das Verstellelement ist mittels einer - im oder am Gehäuse gelagerten - Gewindespindel kämmend verschwenkbar. Das schwenkbare Verstellelement weist zumindest bereichsweise eine Verzahnung auf, die mindestens einen Zahn oder mindestens eine Zahnlücke hat. Die Gewindespindel hat zumindest abschnittsweise eine Verzahnung, die mindestens einen Zahn oder mindestens eine Zahnlücke aufweist. Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Feinverstellvorrichtung entwickelt, die bei geringer Baugröße einfach, sicher und ohne großen Kraftaufwand zu handhaben ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Feinverstellvorrichtung zwischen jeweils einer positiven und einer negativen Adapterprofilgruppe mit mindestens einem Zentrierbolzen, mit einem in oder an einem Gehäuse gelagerten – eine Positionierausnehmung aufweisenden – Verstellbauteil, wobei die Positionierausnehmung den Zentrierbolzen zumindest bereichsweise umgreift.
  • Viele Werkzeugmaschinen haben z. B. für eine C-Achse einen Spindelausgang, an dem ein Wechselwerkzeug adaptiert werden kann. Ein derartiger Spindelausgang hat z. B. eine um die Spindel herum angeordnete Zentrierbohrung, also eine Innenzentrierung, mit axialem Anschlagbund. An der Zentrierbohrung und an dem axialen Anschlagbund liegt das eingewechselte Wechselwerkzeug formschlüssig fest an. Eine werkzeugseitige Außenzentrierung ist nahezu spielfrei in die Zentrierbohrung der Werkzeugmaschine eingefügt. Die Profile der Außen- und der Innenzentrierung blockieren jedoch nicht den um die Spindelachse gegebenen Schwenkfreiheitsgrad. Dazu benutzt man einen Zentrierbolzen, der parallel versetzt zur Spindelachse z. B. an der Werkzeugmaschine angeordnet ist. Diesen Zentrierbolzen umgreift eine am Wechselwerkzeug angeordnete Feinverstellvorrichtung mit einer Positionierausnehmung. Die Feinverstellvorrichtung hat dazu zwei, die Positionierausnehmung schneidende, Gewindebohrungen, die tangential an einem Justierschwenkkreis liegen, dessen Mittelpunkt sich auf der Spindelachse befindet und der gleichzeitig die Mittellinie des Zentrierbolzens berührt. In den Gewindebohrungen sind Gewindestifte eingeschraubt, die die Feinverstellvorrichtung gegenüber dem Positionierbolzen verstellbar fixieren.
  • Der werkzeugmaschinenseitige Zentrierbolzen und die benachbarte Innenzentrierung bilden eine positive Adapterprofilgruppe, während die werkzeugseitige Positionierausnehmung in Verbindung mit der Außenzentrierung eine negative Adapterprofilgruppe darstellen.
  • Aus der DE 89 07 348 U1 ist eine Feinverstellvorrichtung bekannt, bei der ein den Zentrierbolzen umgebendes Verstellelement in einem Gehäuse zwischen einem Druckfederpaket und einer Druckschraube quer und parallel versetzt zur Werkzeugmaschinenspindelachse verstellbar positioniert werden kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Feinverstellung zu entwickeln, die bei geringer Baugröße einfach, sicher und ohne großen Kraftaufwand zu handhaben ist.
  • Das Problem wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Verstellelement ist mittels einer – im oder am Gehäuse gelagerten – Gewindespindel kämmend verschwenkbar. Das schwenkbare Verstellelement weist zumindest bereichsweise eine Verzahnung auf, die mindestens einen Zahn oder mindestens eine Zahnlücke hat. Die Gewindespindel hat zumindest abschnittsweise eine Verzahnung, die mindestens einen Zahn oder mindestens eine Zahnlücke aufweist.
  • Gemäß der Erfindung ist in dem Gehäuse ein Verstellelement schwenk- oder drehbar gelagert. Das Verstellelement weist eine Stirnradverzahnung auf, in die eine Gewindespindel formschlüssig kämmend eingreift. Die Gewindespindel ist dazu im Gehäuse u. a. in einem z. B. metrischen Gewinde gelagert. Beispielsweise hat das Verstellelement nur einen Zahn einer geraden Stirnradverzahnung, während die Gewindespindel nur eine Umlaufkerbe hat, deren Profil der Zahnlücke einer Zahnstange entspricht. Macht nun die Gewindespindel durch eine Rotation um ihre Mittellinie einen Hub, wälzt sie als Zahnstange an der Stirnradverzahnung des Verstellelements ab. Das Verstellelement wird hierbei um seine Mittellinie verschwenkt. Die Zahnstange liegt in einer Zweipunktanlage spielfrei an der Stirnradverzahnung des Verstellelements an.
  • Alternativ kann die Zahnlücke im Verstellelement eingearbeitet sein, während die Gewindespindel einen umlaufenden Steg aufweist. Der Steg hat dann das Profil eines Zahnes.
  • Selbstverständlich kann die Gewindespindel auch so gelagert werden, dass sie bei einer Rotation um ihre Längsachse bzw. Mittellinie keine eigene Längsbewegung durchführt. Sie hat dann anstelle des metrischen Gewindes bereichsweise eine schraubenförmige Nut. In diese Nut greift kämmend ein Zahn des Verstellelements ein. Die Gewindespindel und das Verstellelement stellen dann getriebetechnisch ein Schraubradgetriebe, ein Schnecke/Schneckenradgetrieb oder eine Kombination aus beidem dar. Bei einem Verdrehen der Gewindespindel um ihre Mittellinie, wird das Verstellelement wie ein Schraub- oder Schneckenrad geschwenkt.
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann das Gehäuse der Feinverstellung gegenüber dem Zentrierbolzen durch das Verwenden einer Gewindespindel – zuzüglich einer Hebeluntersetzung – feinverstellt werden. Hierbei liegt das Gehäuse in der Feinverstellrichtung formsteif am Zentrierbolzen an. Es gibt in der Feinverstellrichtung keine Federn oder Federelemente zwischen dem Gehäuse und dem Zentrierbolzen.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Beschreibungen von schematisch dargestellten Ausführungsformen.
  • 1: dimetrische Ansicht einer Feinverstellvorrichtung;
  • 2: Schnitt einer Feinverstellvorrichtung mit mehrteiligem Verstellelement;
  • 3: Draufsicht zu 1;
  • 4: Vergrößerung zu 2;
  • 5: wie 4, jedoch mit einer Geradverzahnung;
  • 6: Schnitt einer Feinverstellvorrichtung mit einteiligem Verstellelement;
  • 7: wie 6, jedoch im Uhrzeigersinn verstellt;
  • 8: Seitenansicht zu 7;
  • 9: Draufsicht zu 8;
  • 10: Seitenansicht einer Feinverstellvorrichtung, bei der das Verstellelement Teil des Gehäuses ist;
  • 11: Schnitt zu 10;
  • 12: wie 11, jedoch im Gegenuhrzeigersinn verstellt;
  • 13: dimetrische Ansicht einer Feinverstellvorrichtung mit einem lückentragenden Verstellelement;
  • 14: Längsschnitt zur Feinverstellvorrichtung nach
  • 13, jedoch in einer Montageposition;
  • 15: Längschnitt zu 13;
  • 16: Querschnitt zu 13 entlang der Gewindespindel.
  • Die 1 bis 3 zeigen eine Feinverstellvorrichtung, wie sie beispielsweise zwischen einem Werkzeugmaschinenadapter (80) und einem an diesem austauschbar temporär fixierten Werkzeugadapter (90), z. B. ein statischer oder dynamischer Werkzeughalter, angeordnet ist, vgl. 2. Die Feinverstellvorrichtung hat ein z. B. am Werkzeugadapter (90) angeordnetes Gehäuse (10), in dem ein Verstellelement (30) gelagert ist. Das Verstellelement (30) hat eine Positionierausnehmung (41), in die ein werkzeugmaschinenseitiger Zentrierbolzen (81) hineinragt. Das Verstellelement (30) wird gegenüber dem Gehäuse (10) über eine Gewindespindel (60) so bewegt, dass der Werkzeughalter gegenüber der Werkzeugmaschine am Zentrierbolzen (81) in der Regel im zehntel Millimeterbereich justiert werden kann. Die auswechselbare Baugruppe (90), also der Werkzeugadapter, schwenkt dazu auf einem Justierschwenkkreis (2) um die Spindel der Werkzeugmaschine um einen maximal erzielbaren Verstellwinkel (8).
  • Die Feinverstellvorrichtung hat ein zumindest annähernd quaderförmiges Gehäuse (10) mit einer zylindrischen Gehäuseausnehmung (21). Beidseits ist an das Gehäuse (10) zur Befestigung am Werkzeugadapter (90) ein Gehäuseüberstand (18) angeformt. Die Gehäuseüberstände weisen Bohrungen (19) auf, deren Mittellinien senkrecht zur Gehäuseausnehmung (21) orientiert sind. Das Gehäuse (10) hat zwischen seinen schmalen Seitenflächen (13) eine gestufte Durchgangsbohrung (23). Die Durchgangsbohrung (23) weist nach 2 im rechten Endbereich ein Gewinde (24) auf, während sie im linken Endbereich einen auf gebohrten Anschlagabschnitt (25) hat. Die dortige Bohrung (26) hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der Kerndurchmesser des Gewindes (24).
  • Die Durchgangsbohrung (23) wird mittig durch ein quer zu ihr angeordnetes Langloch (22) geschnitten. Das Langloch (22) endet in der Gehäuseausnehmung (21). Die Mittellinien des Langlochs (22) und der Durchgangsbohrung (23) liegen in einer Ebene. Die Mittellinie der Durchgangsbohrung schneidet die Mittellinien des Langlochs (22) senkrecht.
  • Der mittlere Bereich der Durchgangsbohrung (23) hat einen Durchmesser, der z. B. ca. 33% des Durchmessers der Gehäuseausnehmung (21) entspricht. Die Breite des Langlochs (22) beträgt 75% des Durchmessers der Durchgangsbohrung (23) in deren mittlerem Bereich.
  • In der Gehäuseausnehmung (21) ist ein zumindest annähernd zylindrisches Verstellelement (30) mit geringem Führungsspiel angeordnet. Es hat plane Stirnflächen, die jeweils zumindest annähernd in den entsprechenden Ebenen der großen Seitenflächen (14) des Gehäuses (10) liegen. Das Verstellelement (30) weist im mittleren Bereich die Positionierausnehmung (41) auf. Letztere ist ein Langloch, dessen Mittellinien parallel zur Mittellinie (39) des Verstellelements (30) ausgerichtet sind. Alle drei Mittellinien liegen zudem in einer Ebene, wobei die Mittellinie (39) nicht zwischen den beiden Mittellinien der Positionierausnehmung (41) liegt. Der Flächenschwerpunkt der Positionierausnehmung (41) liegt nach 2 oberhalb der Mittellinie (39). Der Abstand beträgt mindestens ein Millimeter.
  • In der von den drei genannten Mittellinien aufgespannten Ebene liegt auch die Mittellinie einer seitlichen Sacklochbohrung (33), vgl. 4. Diese Mittellinie liegt in der mittleren Querebene des Verstellelements (30). Der Durchmesser der Sacklochbohrung (33) liegt bei 75% des Durchmessers der Durchgangsbohrung (23) in deren mittlerem Bereich. In der Sacklochbohrung (33) ist ein federbelastetes Druckstück (50) mit geringem Spiel geführt. Das aus der Sacklochbohrung (33) herausragende freie Ende des Druckstückes (50) ist als Halbkugelkopf (51) ausgebildet. In einer zentralen Bohrung des Druckstückes (50) ist eine Druckfeder (58) angeordnet, die sich am Grund der Sacklochbohrung (33) abstützt.
  • Im Gehäuse (10) sitzt in der Durchgangsbohrung (23) eine Gewindespindel (60). Die Gewindespindel (60) umfasst einen hinteren Zylinderabschnitt (61), eine mittlere Umlaufkerbe (62) und einen vorderen Gewindeabschnitt (65). Der Gewindeabschnitt (65) weist ein Feingewinde (66), z. B. M8 × 0,5, auf, über das die Gewindespindel (60) im Gehäuse (10) axial feinverstellbar gelagert ist. Die Umlaufkerbe (62) befindet sich im mittleren Bereich der Gewindespindel (60). Die Umlaufkerbe (62) hat nach 4 zwei Flanken (63, 64), die über einen zylindrischen Nutgrund miteinander verbunden sind. Die Flanken (63, 64) schließen mit der Mittellinie (79) jeweils einen 45°-Winkel ein.
  • Die Gewindespindel (60) hat an beiden Enden eine Werkzeugausnehmung (67), z. B. einen Innensechskant. Beide Werkzeugausnehmungen (67) haben die gleiche Größe.
  • Für die Montage wird das Verstellelement (30) so in die Gehäuseausnehmung (21) gesteckt, dass die Sacklochbohrung (33) ca. mittig vor dem Langloch (22) positioniert ist. Nun wird die Druckfeder (58) in die Bohrung des Druckstücks (50) eingelegt und das Druckstück (50) mit der Druckfeder (58) voraus durch das Langloch (22) in die Sacklochbohrung (33) eingesteckt. Anschließend wird die Gewindespindel (60) von der rechten Seitenfläche (13) aus bis zum Langloch (22) in die Durchgangsbohrung (23) eingesetzt. Abschließend wird das Druckstück (50) mit einem Werkzeug gegen den Grund der Sacklochbohrung (33) gepresst und die Gewindespindel (60) am Druckstück (50) vorbei in die Durchgangsbohrung (23) geschoben bzw. eingeschraubt. Das Druckstück (50) springt hierbei unter der Wirkung der Druckfeder (58) in die Umlaufkerbe (62). Dort liegt der Halbkugelkopf (51) des Druckstückes (50) – wie ein Zahn einer spielfreien Verzahnung – an beiden Flanken (63, 64) der Umlaufkerbe (62) spielfrei an.
  • Bei dieser Variante ragt das Druckstück (50) so weit in das Langloch (22) hinein, dass das Langloch (22) über das Druckstück (50) für das Verstellelement (30) als axialer Anschlag dient.
  • Bei der alternativen Variante nach 5 übernimmt ein Gewindestift (27) mit Zapfen diese Funktion des axialen Anschlags des Druckstücks (50). Der Gewindestift (27) ragt hierbei in eine z. B. gerade Fixiernut (16) hinein. Das Druckstück (50), das einen Kopf (52) mit einer Evolventenkontur aufweist, ist hier in das Verstellelement (30) fest eingeklebt oder eingeklemmt. Für die Montage verfügt das Gehäuse (10) z. B. über eine gekrümmte Montageausfräsung (17), die die Gehäuseausnehmung (21) mit der Durchgangsbohrung (23) verbindet. Auf das Langloch (22) kann hier verzichtet werden.
  • Soll nun zum Justieren das Gehäuse (10) gegenüber dem Zentrierbolzen (81) in der Fernverstellrichtung (1) nach links verschoben werden, vgl. 4 oder 5, so muss die Gewinde spindel (60) – bei einem Rechtsgewinde – durch ein Drehen im Uhrzeigersinn bewegt werden. Als Werkzeug wird hierzu z. B. ein Sechskantstiftschlüssel benutzt. Er kann sowohl rechts als auch links in die entsprechende Werkzeugausnehmung (67) der Gewindespindel eingesteckt werden.
  • Die Gewindespindel (60) wird tangential an dem zylindrischen Verstellelement (30) vorbeibewegt. Das Druckstück (50) greift wie ein Zahn eines Zahnrades bzw. des Verstellelements (30) in die Umlaufkerbe (62) der Gewindespindel (60) ein. Die Umlaufkerbe (62) wirkt hier wie eine Zahnlücke einer Zahnstange. Die Flanken (63, 64) nach 5 schließen mit der Mittellinie (79) jeweils einen 60°-Winkel ein.
  • Nach 4 passiert das Druckstück (50) während der beschriebenen Schwenkbewegung seinen tiefsten Punkt, d. h. die Druckstückmittellinie (59) schneidet die Mittellinie der Gewindespindel (60) senkrecht. Bis zum Erreichen des tiefsten Punktes wird das Druckstück (50) durch die spielfreie Zweiflankenanlage der Gewindespindel (60) an der sphärischen Außenkontur des Halbkugelkopfes (51) zunehmend in die Bohrung (33) hineingeschoben. Nach einem Überschreiten des tiefsten Punktes kehrt sich diese Bewegungsrichtung um.
  • Die gegenüber dem Verstellelement (30) radiale Linearbewegung des Druckstücks (50) entfällt bei der Variante nach 5. Dort hat die Umlaufkerbe (62) die Kontur einer regulären Zahnlücke einer Evolventenverzahnung nach DIN 3960. Der Kopf (52) des Druckstückes (50) hat im dargestellten Schnitt die Kontur einer Evolvente und die Funktion eines Zahnradzahns. Die Evolventenverzahnung des Kopfes (52) ist im Ausführungsbeispiel mit einer positiven Profilverschiebung versehen, vgl. Wälzkreis (55). Das Druckstück (50) kann am Wälzkreis (55) einen kreisrunden oder einen rechteckigen Querschnitt haben.
  • Da der Wälzkreis (55) den dreifachen Durchmessers des Schwenkkreises (5) hat, untersetzt die Feinverstellvorrichtung den Gewindespindelhub im Verhältnis 3:1, siehe langer Hebel (3) und kurzer Hebel (4). Dies ermöglicht eine Feinverstellung im 10 μ-Bereich. Ist beispielsweise das Feingewinde (66) ein M8×0,5-Gewinde, so bewirkt eine Vierteldrehung der Gewindespindel (60) einen Feinverstellweg von ca. 40 μm, also eine Verstellung um Haaresbreite.
  • Anstelle der Evolventenzahnform kann auch eine Zykloidenzahnform oder dergleichen verwendet werden.
  • In den 6 bis 9 wird eine Variante gezeigt, bei der das Verstellelement (30) und das Druckstück (50) aus einem Stück gefertigt sind. Damit das Druckstück (50) über den gesamten Schwenkbereich sicher an beiden Flanken der Umlaufkerbe (62) anliegt, ist es durch das Einbringen von z. B. drei Ausnehmungen (46, 47, 48) radial federnd am Verstellelement (30) angeformt. Zwei der Ausnehmungen (46, 47) liegen beidseits des Druckstücks, während die dritte (48) hinter dem Druckstück (50) positioniert ist. Letztere ist zur Versteifung ggf. mit Gummi oder einem gummiartigen Kunststoff ausgefüllt. Durch die besondere Gestalt der Ausnehmungen (46, 47, 48) ergeben sich vier Querstege (53), die das Druckstück (50) in einer Art von Parallelogrammführung halten.
  • Die 7 und 8 zeigen die Feinverstellvorrichtung mit einem gegenüber dem Zentrierbolzen (81) nach links verschobenem Gehäuse (10), also mit tief eingeschraubter Gewindespindel (60).
  • Der Einbau des Verstellelements (30) erfolgt in vergleichbarer Weise wie der Einbau der Variante nach 5. Zur axialen Fixierung des Verstellelements (30) werden beispielsweise zwei eingesenkte Zylinderkopfschrauben (28) benutzt, an deren Kopfunterseite die Stirnflächen des Verstellelements (30) anliegen, vgl. 9.
  • Die Variante nach den 10 bis 12 ist eine Feinverstellvorrichtung, bei der das Gehäuse (10), das Verstellelement (30) und ein Druckstückersatz (35) aus einem Stück gefertigt sind. Um die Positionierausnehmung (41) herum befindet sich ein massiver Ring (34), der über einen elastischen Steg (37) an einem ebenfalls elastischen Biegebalken (36) befestigt ist. Am Ring (34) ist im Bereich der Gewindespindel (60) anstelle eines Druckstücks ein Zahn (35) angeformt.
  • Der Biegebalken (36), der Steg (37) und der Ring (34) mit dem Zahn (35) ergeben sich beispielsweise durch ein weitgehend hufeisenförmiges Umfräsen der Positionierausnehmung (41). Der Biegebalken (36) und der Steg (37) bilden u. a. aufgrund ihrer materialbedingten Elastizität ein fiktives Schwenkgelenk, vgl. Schwenkachse (38) für den zahntragenden Ring (34). Der Biegebalken (36) stellt in den 10 und 11 eine vorgespannte Blattfeder dar, die den Ring (34) – in jeder Gewindespindelposition – spielfrei gegen die Gewindespindel (60) drückt. Bei einem Auslenken des Zahns (35) durch ein Verschieben der Gewindespindel (60) verformt sich der Biegebalken (36) s-förmig, vgl. 12.
  • Der Schwenkkreis (5) hat hier einen Durchmesser, der der Hälfte des Teil- bzw. Berührkreisdurchmessers (55) entspricht. Dadurch ergibt sich eine Untersetzung von 2:1. Dies zeigen auch der lange (3) und der kurze Hebel (4). Da hier beide Hebel (3, 4) am gleichen Punkt beginnen und die Hebel (3) und (4) zudem in die gleiche Richtung zeigen, entspricht die Verschieberichtung der Gewindespindel (60) der Verschieberichtung des Zentrierbolzens (81) gegenüber dem Gehäuse (10).
  • Die Gewindespindel (60) ist in zwei Gewindebuchsen (71, 75) gelagert. Sie haben beide ein Außengewinde (72) und einen Anschlagflansch (73). Die Gewindebuchse (71) hat eine glatte Bohrung (74), während die Gewindebuchse (75) ein Innengewinde (76) aufweist. Um die Gewindespindel (60) im Gehäuse (10) montieren zu können, ist die Differenz aus dem Kerndurchmesser der Außengewinde (72) der Gewindebuchsen (71, 75) und dem Durchmesser der Bohrung (74) geringfügig größer als die doppelte Tiefe der Umlaufkerbe (62).
  • Für die Montage der Gewindespindel (60) wird diese in die Gewindebohrung (24) eingelegt und mit der Umlaufkerbe (62) gegen den Zahn (35) gepresst. Die Mittellinie der Gewindespindel (60) ist hierbei zumindest annähernd deckungsgleich zur Mittellinie (79) der Gewindedurchgangsbohrung (24). Nun wird die Gewindebuchse (75) in das Gehäuse (10) eingeschraubt, während die Gewindespindel (60) weiterhin in die Bohrung (24) hineingehalten wird.
  • Abschließend wird die Gewindebuchse (71) auf der anderen schmalen Gehäuseseite in das Gehäuse (10) hineingedreht. Hierbei schraubt sie sich gleichzeitig auf die Gewindespindel (60) auf. Da die Gewinde (72) und (76) in der Regel unterschiedliche Steigungen haben, muss während des Einschraubens der Gewindebuchse (71) die Gewindespindel (60) mehrfach jeweils ein Stück weit nach rechts geschraubt werden. Wenn beide Gewinde buchsen (71, 75) mit ihren Anlageflanschen (73) fest am Gehäuse (10) anliegen, ist die Montage beendet.
  • Die 13 bis 16 zeigen eine Feinverstellvorrichtung, bei der ein lückentragendes Verstellelement (30) mittels einer Gewindespindel (60) im Gehäuse (10) verschwenkt wird. Die Gewindespindel (60) wird im Gehäuse (10) in der Durchgangsbohrung (23) zum einen über ihr Feingewinde (66), z. B. M6 × 0,35, und zum anderen über ihren angeformten Kopf (69) geführt und gelagert. Bei dieser Variante trägt die z. B. einteilige Gewindespindel (60) ca. mittig eine Kugel (68), deren Mittelpunkt auf der Mittellinie (79) der Gewindespindel (60) liegt. Die Gewindespindel (60) hat beidseits der Kugel (68) entsprechende Einstiche. Der Durchmesser der Kugel (68) entspricht dem Durchmesser des Kopfes (69). Er beträgt hier z. B. 10 mm. Ggf. ist der Durchmesser der Kugel (68) geringfügig kleiner als der Durchmesser des Kopfes (69). Auf jeden Fall ist er größer als der Außendurchmesser des Feingewindes (66).
  • Das Verstellelement (30) hat eine z. B. radiale Mitnahmebohrung (32), deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Kugel (68) entspricht. Die Mitnahmebohrung (32) dringt in die Positionierausnehmung (41) ein, wobei die Mittellinie der Mitnahmebohrung (32) die Mittellinien der Positionierausnehmung (41) senkrecht schneidet. Quer zur Mitnahmebohrung (32) und quer zur Positionierausnehmung (41) befindet sich im Verstellelement (30) eine Quernut (43), deren Nutbreite geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Feingewindes (66) der Gewindespindel (60). Die Mittelebene der Quernut (43) liegt auf der Mittellinie (79).
  • Um die Montage der Gewindespindel (60) zu ermöglichen, hat die Quernut (43) eine in den 14 und 15 gezeigte Quernutverbreiterung (44), die gegenüber der Quernut (43) um ca. 45 Winkelgrade abknickt.
  • Zur Befestigung des Gehäuses (10) am Werkzeugadapter (90) weist das Gehäuse (10) einen Zentriersteg (11) auf, der mittig von einer Bohrung (19) durchdrungen wird. Die Bohrung (19) hat eine Kopfausnehmung (12), die in die Gehäuseausnehmung (21) mündet.
  • Zur Montage wird das Verstellelement (30) innerhalb des Gehäuses (10) – bei noch nicht montierter Gewindespindel (60) – in die in 14 gezeigte Position gebracht. Dann wird die Gewindespindel (60) in die Bohrung (23) eingeschoben. Hierbei gelangt die Kugel (68) in die Mitnahmebohrung (32). In dieser liegt sie spielfrei oder zumindest nahezu spielfrei – wie verzahnt – an. Hier hat die Kugel (68) die Funktion eines Zahnes, während die Mitnahmebohrung (32) die Funktion einer Zahnlücke hat.
  • Bei der weiteren Montage wird die Gewindespindel (60) so weit in das Gehäuse (10) eingeschraubt, bis hier der Mittelpunkt der Kugel (68) die Mittellinie der Schraube (91) erreicht.
  • Zur Sicherung der Einstellposition der Gewindespindel (60) gegenüber dem Gehäuse (10) befindet sich in einer Gehäusebohrung (15) ein Gewindestift (29), vgl. 15. Die Mittellinie der Bohrung (15) schneidet senkrecht die Mittellinie (79). Der Gewindestift (29) stemmt sich zur Sicherung gegen das Gewinde (66) der Gewindespindel (60). Ggf. liegt in der Bohrung (15) zwischen dem Gewindestift (29) und der Gewindespindel (60) ein kleiner Messing- oder Kunststoffklotz.
  • Zum Feinjustieren wird in allen Varianten der 1 bis 16 nur ein Werkzeug benötigt, das wahlweise von der rechten oder der linken schmalen Seitenfläche (13) aus in die jeweilige Werkzeugausnehmung (67) eingesteckt wird.
  • In dieser Schrift wird mehrfach der Begriff „zumindest annähernd parallel" oder „... quer" verwendet. Damit wird eine Abweichung von der Parallelen oder der Querrichtung von maximal ±2 Winkelgraden verstanden.
  • 1
    Feinverstellrichtung
    2
    Justierschwenkkreis
    3
    Hebel, lang
    4
    Hebel, kurz
    5
    Schwenkkreis des Verstellelements (30)
    8
    maximaler Verstellwinkel für (90)
    10
    Gehäuse
    11
    Zentriersteg
    12
    Kopfausnehmung
    13
    Seitenfläche, schmal
    14
    Seitenfläche, groß
    15
    Bohrung für (29)
    16
    Fixiernut
    17
    Montageausfräsung
    18
    Gehäuseüberstand
    19
    Bohrungen für (91)
    21
    Gehäuseausnehmung
    22
    Langloch
    23
    Durchgangsbohrung
    24
    Gewinde, Feingewinde
    25
    Anschlagabschnitt
    26
    Bohrung
    27
    Gewindestift
    28
    Gehäuseschrauben, Zylinderkopfschrauben
    29
    Gewindestift
    30
    Verstellelement
    31
    Außenwandung, zylindrisch
    32
    Mitnahmebohrung, Zahnlücke
    33
    Sacklochbohrung
    34
    Ring
    35
    Zahn, Druckstückersatz
    36
    Biegebalken
    37
    Steg
    38
    Schwenkachse
    39
    Mittellinie
    41
    Positionierausnehmung
    43
    Quernut
    44
    Quernutverbreiterung
    46
    Seitenausnehmung
    47
    Seitenausnehmung
    48
    Bodenausnehmung
    50
    Druckstück
    51
    Halbkugelkopf, Zahn
    52
    Kopf mit Evolventenkontur, Zahn
    53
    Querstege, Parallelogrammstege
    55
    Wälzkreis, Berührkreis
    58
    Druckfeder
    59
    Druckstückmittellinie
    60
    Gewindespindel
    61
    Zylinderabschnitt
    62
    Umlaufkerbe, Zahnlücke
    63
    linke Flanke
    64
    rechte Flanke
    65
    Gewindeabschnitt
    66
    Feingewinde, Außengewinde
    67
    Werkzeugausnehmung
    68
    Kugel, Zahn
    69
    Kopf
    71
    Gewindebuchse
    72
    Außengewinde
    73
    Anschlagflansch
    74
    Bohrung
    75
    Gewindebuchse
    76
    Innengewinde, Feingewinde
    79
    Mittellinie, u. a. von (60)
    80
    positive Adapterprofilgruppe, Werkzeugmaschinenadapter
    81
    Zentrierbolzen
    90
    negative Adapterprofilgruppe, auswechselbare Baugruppe, Werkzeugadapter
    91
    Schraube, Senkschraube
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 8907348 U1 [0004]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - DIN 3960 [0043]

Claims (10)

  1. Feinverstellvorrichtung zwischen jeweils einer positiven und einer negativen Adapterprofilgruppe mit mindestens einem Zentrierbolzen (81), mit einem in oder an einem Gehäuse (10) gelagerten – eine Positionierausnehmung (41) aufweisenden – Verstellelement (30), wobei die Positionierausnehmung (41) den Zentrierbolzen (81) zumindest bereichsweise umgreift, dadurch gekennzeichnet, – dass das Verstellelement (30) mittels einer – im oder am Gehäuse (10) gelagerten – Gewindespindel (60) kämmend verschwenkbar ist, – dass das schwenkbare Verstellelement (30) zumindest bereichsweise eine Verzahnung aufweist, die mindestens einen Zahn (35, 51, 52) oder mindestens eine Zahnlücke hat, – dass die Gewindespindel (60) zumindest abschnittsweise eine Verzahnung hat, die mindestens einen Zahn oder mindestens eine Zahnlücke (62) aufweist.
  2. Feinverstellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (30) als Zahn ein radial nach außen federndes Druckstück (50) aufweist, das in einer Zweiflankenanlage in einer als Zahnlücke wirkenden Umlaufkerbe (62) auf einem Wälzkreis (55) anliegt.
  3. Feinverstellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (30) eine zylindrische – eine Arbeitsfuge bildende – Außenwandung (31) aufweist und eine Mittellinie (39) hat.
  4. Feinverstellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierausnehmung (41) die Form eines Langloches hat, dessen Mittellinien parallel zur Mittellinie des Zentrierbolzens (81) ausgerichtet sind.
  5. Feinverstellvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsausdehnung der Positionierausnehmung (41) zumindest annähernd quer zur Feinverstellrichtung (1) orientiert ist.
  6. Feinverstellvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenschwerpunkt der Positionierausnehmung (41) im Verstellelement (30) gegenüber der Verstellelementmittellinie (39) versetzt angeordnet ist.
  7. Feinverstellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Verstellwinkel (8) des Verstellelements (30) 20 Winkelgrade beträgt.
  8. Feinverstellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Gehäuses (10) in Feinverstellrichtung – gegenüber dem Zentrierbolzen (81) – mindestens um die Hälfte kleiner ist als der Hub der Gewindespindel (60).
  9. Feinverstellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (60) ein Feingewinde (66, 75) aufweist.
  10. Feinverstellvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (60) an jeder Stirnseite eine Werkzeugausnehmung (67) aufweist.
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