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Vorrichtung zur Einstellung der Winkellage zweier schwenkbar verbundener
Maschinenteile Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Winkellage
zweier schwenkbar verbundener Maschinenteile mit Hilfe eines an dem einen Maschinenteil
gleichachsig zur Schwenkachse befestigten Ritzels und zum Zahnspielausgleich mit
Hilfe zweier mit dem Ritzel kämmender und an dem anderen Maschinenteil gleitend
geführter Zahnstangen.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art suchen sich die beiden
Zahnstangen unter der Kraft einer Feder mit Bezug aufeinander zu verschieben und
gleichen dadurch das Zahnspiel aus. Diese Anordnung hat indessen den Nachteil, daß
die beiden Maschinenteile nicht formschlüssig miteinander verbunden sind, sondern
ihre Winkellage ändern, wenn auf sie ein Drehmoment wirkt, das die Kraft der Feder
überwindet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zur Einstellung der
Winkellage dienende schwenkbare Verbindung der beiden Maschinenteile formschlüssig
zu gestalten.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an sich bekannte
Schraubspindeln zum Verstellen der Zahnstangen vorgesehen sind. Infolge der Selbsthemmung
dieser Schraubspindeln wirkt die schwenkbare Verbindung der Maschinenteile formschlüssig.
Verstellt man nämlich die an dem anderen Maschinenteil gleitend geführte Zahnstange
durch Verschieben der Schraubspindel in Achsenrichtung, während die andere Spindel
nicht verschoben wird, dann werden erstens dadurch die beiden Spindeln an dem anderen
Maschinenelement in ihrer Einstellage festgeklemmt, und zweitens werden die beiden
Maschinenelemente aneinander spielraumfrei festgeklemmt. Löst man die Klemmkraft,
dann kann man die Winkellage der beiden Maschinenelemente durch Drehen der Spindeln
einstellen.
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An sich ist es nicht mehr neu, parallele Zahnstangen mit Bezug aufeinander
durch gleichachsig ineinander angeordnete Schraubspindeln zu verstellen, die je
in einer der Zahnstangen verschraubbar sind. Wird diese bekannte Anordnung bei der
Vorrichtung nach der Erfindung verwendet, dann empfiehlt es sich, daß zu gemeinsamer
Drehung der Schraubspindeln ein an sich bekanntes Kuppelglied vorgesehen ist, das
die erforderliche relative Längsverschiebung der Schraubspindeln gestattet.
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Zweckmäßig ist zum axialen Verschieben der einen Schraubspindel ein
mechanisch oder hydraulisch wirkendes Vorspannglied vorgesehen, das auf die eine
der Spindeln bis zur Anlage der anderen Spindel an einem Anschlag einwirkt. Vorzugsweise
sind für jede der beiden Spindeln ein Vorspannglied und ein Anschlag vorgesehen.
In diesem Fall kann einer der beiden Anschläge in Achsenrichtung mit Bezug auf den
anderen Anschlag verstellbar sein.
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An sich ist ein Ausgleich des Zahnspiels durch ein hydraulisch wirkendes
Vorspannglied bekannt. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt. In diesen zeigt F i g. 1 einen Teilschnitt durch eine Werkzeugmaschine
in Ebenen lotrecht zur Schwenkachse der Winkelverstellung, F i g. 2 einen Teilschnitt
längs der Ebene 2-2 der F i g. 1, F i g. 3 eine abgeänderte Ausführungsform mit
einem Schnitt durch eine Werkzeugmaschine in einer Ebene lotrecht zur Achse der
Winkelverstellung und F i g. 4 einen Teilschnitt in der Ebene 4-4 der F i g. 3.
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Der in den F i g. 1 und 2 ersichtliche Teil der Werkzeugmaschine weist
einen Halter 10 -auf, in dem ein Maschinenteil 11 um eine Achse 12 schwenkbar
und einstellbar ist.
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Um die Schwenkung durchzuführen, ist mit dem Maschinenteil
11 ein Zahnrad oder Ritze113 starr verbunden oder aus einem Stück mit ihm
gefertigt,
und mit diesem Ritzel kämmen zwei Zahnstangen
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und 15, die in einer Bohrung des Halters 10 gleitend und aufeinander verschiebbar
geführt sind, aber gegen Drehung durch das Ritzel gehalten werden.
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Mit der Zahnstange 14 ist eine Mutter 16 starr verbunden oder aus
einem Stück mit ihr hergestellt. In diese Mutter 16 verschraubt sich eine rohrförmige
Schraubspinde117, die gegen axiale Verschiebung gesichert ist und zu diesem Zweck
einen Flansch 18 hat, der zwischen Spurlagerplatten 19 läuft, die am Halter
10 befestigt sind. Gleichachsig zur Schraubspinde117 ist eine Schraubspinde121
angeordnet, deren Schaft durch die hohle Spindel 17 hindurchgeht. Die Spindel
21 verschraubt sich in die Zahnstange 15. Die beiden Schraubspindeln sind
zu gemeinsamer Drehung verbunden, aber im Verhältnis zueinander in Achsenrichtung
verschiebbar. Zu diesem Zweck geht ein Stift 22 quer durch den Schaft der Schraubspindel
21 hindurch und gleitet in einem Schlitz der Spindel 17. Die mit Gewinde versehenen
Abschnitte der Spindeln, die in die Mutter 16 und die Zahnstange 15 eingeschraubt
sind, haben dieselbe Steigung, so daß die beiden Zahnstangen 14 und
15
als Ganzes in dem Halter 10 verschoben werden, wenn sich die Spindeln drehen.
Durch diese Verschiebung wird das Zahnrad 13 verdreht und somit der Maschinenteil
11 gegenüber dem Halter 10 verschwenkt. Auf der Spindel 21 ist in Achsenrichtung
verschiebbar eine Skalenscheibe 23 angebracht, die durch Feder und Nut 24 mit der
Spindel 21 zu gemeinsamer Drehung verbunden ist. Die Skalenscheibe ist gegen axiale
Verschiebung einerseits durch die daneben befindliche Spurlagerplatte 19 und andererseits
durch eine Klemmutter 25 gehalten, die auf die Spindel 21 aufgeschraubt ist.
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Man kann daher die beiden Maschinenteile 10 und 11 um die Achse
12 dadurch verschwenken, daß man zunächst die Mutter 25 lockert und dann die Schraubspindeln
antreibt, indem man entweder die Skalenscheibe 23 von Hand dreht oder am äußeren
Ende der Schraubspindel 21 mit einem Schraubenschlüssel angreift, den man in ein
Sechskantloch einstecken kann. Nach erfolgter Verdrehung der Schraubspindeln kann
man die Mutter 25 festziehen, während man die Schraubspinde121 festhält. Dadurch
wird die Schraubspinde121 in Achsenrichtung gegenüber der Schraubspinde117 festgespannt,
wodurch jeder Spielraum zwischen dem Zahnrad 13 und den Zahnstangen
14, 15 und zwischen diesen und den Schraubspindeln 17, 21 und der Klemme
aufgehoben wird. Die Gegenwirkung der Mutter 25 wird durch die Skalenscheibe auf
die Spurlagerplatten 19 übertragen. Vorzugsweise wird der Spielraum während
der Verstellung durch eine nicht dargestellte Feder ununterbrochen aufgenommen,
die derart zwischen den Zahnstangen 14 und 15 angeordnet ist, daß sie die Zahnstange
15 gegenüber der Zahnstange 14 aufwärts mit Bezug auf F i g. 1 zu verschieben sucht.
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Bei der nur zum Teil veranschaulichten Werkzeugmaschine lassen sich
die Maschinenteile 10 und 11
auch relativ zueinander längs der Achse
12 verschieben, wenn man die Klemmutter 25 gelöst hat. Bewirkt wird diese Verstellung
dadurch, daß man mittels eines Schraubenschlüssels einen Zapfen 26 dreht, der im
Halter 10 gelagert ist und eine exzentrisch angeordnete Rolle 27 trägt. Diese greift
in einen Querschlitz 28 des Maschinenteils 11 ein. Die Zähne der verzahnten
Einstellteile 14, 15 und 13 verlaufen vorzugsweise gerade, parallel
zur Achse 12, so daß die Verstellungen längs der Achse keinen Einfluß auf
die Schwenkverstellung haben, und umgekehrt.
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In den F i g. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung
wiedergegeben. Diese ist so ausgestaltet, daß die beiden Maschinenteile 30 und 31,
die um eine Achse 32 schwenkbar zueinander gelagert sind, zwei verschiedene Winkelstellungen
einnehmen können. Am Maschinenteil 31 ist ein Ritzel 33 befestigt, das mit teleskopartig
ineinander geführten Zahnstangen 34 und 35 kämmt. Diese sind in einer Bohrung des
Maschinenteiles 30 gleitend geführt und aufeinander verschiebbar; jedoch sind sie
zu gemeinsamer Drehung durch einen Stift 36 verbunden. An jeder der Zahnstangen
ist eine Mutter 37 bzw. 38 befestigt. Die Mutter 37 ist auf eine Schraubspindel
39 aufgeschraubt, während die Mutter 38 auf eine rohrförmige Schraubspindel 41 aufgeschraubt
ist, die teleskopartig auf dem Schaft der Spindel 39 verschiebbar ist. Auf dem einen
Ende der Spindel 41 befindet sich ein rohrförmiger Kolben 42, der in einer Zylinderbohrung
des Maschinenteiles 30 gleitend geführt ist. Die Schraubspindeln haben dieselbe
Steigung und sind in Achsenrichtung zueinander verschiebbar, aber durch einen Stift
43 zu gemeinsamer Drehung verbunden. Das eine Ende der Schraubspindel 39 ist durch
Feder und Nut auf einer Welle 44 verschiebbar geführt, die in dem Halter 30 durch
ein Spurlager drehbar gelagert, aber gegen Verschiebung in Achsenrichtung gesichert
ist. Eine Skalenscheibe 45 ist auf der Welle 44 durch Feder und Nut befestigt. Dreht
man die Skalenscheibe, so werden dadurch die Zahnstangen längs der beiden Schraubspindeln
verstellt. Nach erfolgter Verstellung kann man die Welle 44 am Halter
30 festklemmen. Zu diesem Zweck muß man eine Klemmutter 46 festziehen,
die auf die Welle 44 aufgeschraubt ist.
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Ein auf dem anderen Ende der Schraubspindel 39 befestigter Kolben
47 gleitet in dem rohrförmigen Kolben 42 und kann an den Kopf einer Anschlagmutter
48 anstoßen, die im Halter 30 in Achsenrichtung gleitend geführt, aber undrehbar
gelagert ist. Ferner ist im Halter 30 eine Schraube 49 drehbar, aber gegen Verschiebung
in Achsenrichtung gesichert. Sie trägt eine Skalenscheibe 51. Dreht man diese
Schraube 49 und die Skalenscheibe 51, so kann man dadurch die Mutter 48 im
Halter 30 in Achsenrichtung verstellen. Alsdann kann man die Schraube 49
am Halter dadurch festklemmen, daß man eine Klemmutter 52 festzieht, die aufgeschraubt
ist.
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Beaufschlagt man den rohrförmigen Kolben 42
mittels eines hydraulischen
Druckmittels, das man durch eine Leitung 53 der Zylinderkammer 54 zuführt, so wird
dadurch der Kolben 42 mit Bezug auf F i g. 3 nach links verschoben, bis er
an die Stirnwand 55 des Zylinders anstößt. Dabei nimmt der Kolben 42 die Zahnstangen
mit und bewirkt eine relative Drehung des Maschinenteiles 31 im Gegenuhrzeigersinn
bis in eine Grenzstellung, die durch Einstellen der Skalenscheibe 45 bestimmt
ist. Der in der Kammer 54 herrschende Druck verschiebt den Kolben 47 weiter nach
links und mit ihm die Schraubspindel 39 relativ zum Kolben 42. Dadurch wird
der Spielraum zwischen der Schraubspindel41, der Mutter 38, der Schraubspindel
49 und der Mutter 37 und zwischen den Zahnstangen 34 und 35 und dem Ritzel
33 aufgenommen. Dadurch, daß dieser Druck aufrechterhalten wird, bleiben die Teile
in
diesem Zustand festgeklemmt. Wird die Kammer 54
vom hydraulischen
Druck entlastet und wird das Druckmittel der Kammer 57 durch einen Kanal
56
zugeführt, so werden dadurch die Kolben nach rechts verschoben, und der
Maschinenteil 31 wird im Uhrzeigersinn bis in eine zweite Grenzstellung verschwenkt,
die durch Einstellen einer Skalenscheibe 51 bestimmt ist. Diese Stellung wird erreicht,
wenn der Kolben 47 an den Kopf der Anschlagschraube 48 stößt. Verschiebt
sich der Kolben 42 unter dem in der Kammer 55 herrschenden Druck weiter,
so wird dadurch in der beschriebenen Weise der Spielraum zwischen den Schraubspindeln
39,41 und den Muttern 37,38 aufgenommen sowie der Spielraum zwischen den
Zahnstangen 34,35 und dem Ritzel 33. Solange die Kammer 55 unter Druck steht, werden
die Teile in dieser Lage festgeklemmt gehalten.
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Steuert man die Anschlüsse der Leitungen 53 und 55 mit der Druckleitung
und der Abflußleitung um, so wird dadurch eine relative Verstellung der beiden Maschinenteile
30 und 31 zwischen zwei Winkelstellungen herbeigeführt, die sich einstellen
lassen, ohne daß dabei die mit Hilfe der Skalenscheiben 45 und 51 herbeigeführte
Einstellung gestört wird.
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Bei beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die verstellbaren
Teile nach der Einstellung in einer vorbestimmten Lage mit Bezug auf einen Maschinenteil
festgeklemmt, z. B. mit Bezug auf die Platten 19 im Fall der F i g. 1 und
mit Bezug auf die Zylinderstirnwand 55 oder den Halter der Schraube
49 im Fall der F i g. 3. Demgemäß entsprechen die wirklichen Stellungen der
eingestellten Teile genau den Stellungen der Einstell-Skalenscheiben.
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Die Mutter 25 und die Kolben 42 und 47 stellen
je ein Vorspannglied dar, durch das die zugeordnete Schraubspindel in Achsenrichtung
unter Vorspannung gesetzt wird. Die Mutter 25 bildet ein mechanisch wirkendes Vorspannglied,
das auf die Spindel 21 bis zur Anlage der anderen Spindel 17 an dem
Anschlag einwirkt, der von dem Flansch 18 und den Spurlagerplatten
19 und 22 gebildet wird. Die beiden Kolben 42 und
47 hingegen stellen hydraulisch wirkende Vorspannglieder dar.