DE1939904U - Mechanische anordnung zur positionierung eines bauteiles. - Google Patents

Description

eines Bauteiles

Die Neuerung betrifft eine mechanische Anordnung zur getreuen Einstellung eines Bauteiles im Hinblick auf einen Bezugspunkt in gleichmäßigen Schritten, wie dies z.B. beim Positionieren oder Rasten bekannt ist.

Es sind eine Vielzahl von mechanischen Anordnungen bekannt, die zur Einstellung eines Bauteiles in vorbestimmten gleichmäßigen Winkelschritten dienen. So ist es beispielsweise bekannt, eine Kerbverzahnung als Winkelnormal für die Einstellbewegung eines Bauteiles zu verwenden, wobei federnde Elemente radial in die Verzahnung eingreifen und so den Winkelschritt bestimmen (österreichisches Patent 172 313)· Einer solchen Anordnung haftet der Nachteil an, daß einmal die Verzahnung mit größter Präzision gefertigt sein muß, was einen erheblichen Aufwand an Meß- und Steuermitteln bedingt, und daß zum anderen die federnden Elemente nicht völlig frei von Tangentialbewegungen sind, die zu Fehlern beim Einstellen führen.

Es ist auch bekannt, als Einstel1-Lineal eine Reihe in einer Nut gelagerter, sich berührender Wälzkörper gleichen Durchmessers zu verwenden, in die ein spitz- oder kegelförmig ausgebildeter Raststift eingreifen kann, Nachteilig bei einer solchen Anordnung ist, daß je nach Ausbildung des Raststiftes nur ein oder zwei Wälzkörper am Einstellvorgang

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beteiligt sind und daher lediglich eine Mittelung über die Genauigkeitsabweichungen dieser Körper stattfindet, also ein Fabrikationsfehler der Wälzkörper nahezu ganz in das Meßergebnis eingeht.

Dieser Nachteil ist bei Anordnungen vermieden, die zwei in. Schritten gegeneinander verschiebbare Tragplatten aufweisen und bei denen die Schrittlänge des Verstellweges durch die Durchmesser der verwendeten Wälzkörper bestimmt ist. Die Tragplatten weisen je eine Reihe von in einer Nut gelagerten Wälzkörpern auf. Sie sind so gegeneinander gekehrt, daß sie sich nur mit den Wälzkörpern berühren. Hier sind also stets alle Körper beider Tragplatten im Eingriff, und es findet eine Mittelung der Fehler aller Wälzkörper statt.

Der Neuerung lag die Aufgabe zugrunde, derartige Anordnungen zu verbessern und auch für die Anwendung bei großen Werkzeugmaschinen brauchbar zu machen.

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Es ist bereits bekannt, die Wälzkörper in den Nuten der Tragplatten durch Anwendung einer Vergußmasse zu befestigen, Wie sich jedoch gezeigt hat, genügt eine solche Befestigung dann nicht mehr, wenn es auf ein sehr genaues Einstellen ankommt, weil die Vergußmasse gegenüber den Trägern eine gewisse Elastizität aufweist, wodurch die Lagerung der Wälzkörper nicht absolut starr ist.

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Eine vorteilhafte Möglichkeit zur ortsfesten Lagerung der Wälzkörper ist dagegen die, in der Wälzkörperbahn mindestens ein Formstück nach Art eines Endmaßes zu verwenden, das in einer zur Wälzkörpernut senkrecht verlaufenden Aussparung liegend mit den Wänden der Aussparung form- und/oder kraftschlüssig in Verbindung steht. Ausführungsbeispiele dazu sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform für eine kreisförmige Wälzkörperbahn in Draufsicht. Auf dem Träger 10 sind Kugeln 11 gelagert, die gegeneinander gepreßt und in einer Nut 16 gehalten sind. Ein Formstück 17 ist so in die Reihe der Kugeln und eine entsprechende Ausfräsung 19 quer zur Wälzkörpernut eingefügt, daß es mit seinen Enden beidseitig über die Wälzkörpernut hinausragt. Die Enden sind je mit einer Bohrung versehen, durch welche Schrauben 18, die in entsprechende Gewindebohrungen des Trägers passen, hindurchgreifen. Zur Aufnahme der Bohrungen für die Schrauben können die Enden, wie dargestellt, verbreitert sein.

Fig. 2 zeigt einen Träger 3I mit geradliniger Nut 33, in der

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Walzen 30 gelagert sind. Bei dieser Anordnung ist ein Formstück 3^· verwendet, das einseitig an den Flanken einer zur Wälzkörpernut 33 senkrecht verlaufenden Nut 35 anliegt, während auf die gegenüberliegend© Seite Kräfte P, beispielsweise von Federn oder Schrauben, einwirken (kraftschlüssige Anlage)·

Wenn es sich darum handelt, möglichst feine Verstellmögliohkeiten mit Hilfe des Anmeldungsgegenstandes zu realisieren, kommt man schnell zu Trägern, die ein beachtliches Gewicht aufweisen. Ihre gegenseitige Verstellung allein durch Schub würde bereits nach kurzem Gebrauch eine Beschädigung der Wälzkörper mit sich bringen, wodurch die Einstellgenauigkeit des Gerätes leidet. Es ist daher sinnvoll, die Verstellung mit einem vorhergehenden Abheben des oberen Trägers zu koppeln. Beim Absenken des Trägers nach erfolgter Verstellung werden dann die beiden Träger durch die Wälzkörper wieder genau zueinander zugeordnet. Da das Absenken langsam erfolgen soll, ist eine Bremsvorrichtung vorzusehen, die für die Abwärtsbewegung in Tätigkeit tritt. In Fig.3 ist ein entsprechendes Beispiel mit pneumatischem Hub dargestellt.

Auf einer Grundplatte 40 ist mittels einer ringförmigen Stütze 4i ein konische Walzen 20 tragender kreisförmiger Wälzkörperträger 42 ortsfest montiert. Im Zentrum der Stütze 41 befindet sich ein Zylinder 45» in den ein Kolben 46 eintaucht. Der obere Wälzkörperträger 49, der ebenfalls konische Walzen 20 trägt, ist als Platte ausgeführt, die in ihrem

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Zentrum ein Widerlager 50 Tür den Kolben 46 aufweist. Die Schrägstellung der Walzen und die Ausrichtung ihrer Längsachsen auf einen Punkt garantieren die ordnungsgemäße Führung und Zentrierung des Trägers 49 im Hinblick auf den Träger 42„ Anschläge 52 tragen dafür Sorge, daß sich der Kolben 46 nur so weit absenken kann, bis die Walzen 20 miteinander in Eingriff gekommen sind. Der Zylinder 45 ist über eine Druckleitung 53 sowie ein steuerbares Ventil $k mit einem angedeuteten Kompressor 55 oder durch ein Auslaß-Bremsventil 56 mit der freien Atmosphäre verbunden. Soll der Tisch gehoben werden, so dreht man die Handhabe 57 im Gegenuhrzeigersinn, bis der Kompressor direkt mit dem Zylinder verbunden ist. Eine im Zylinder befindliche Bohrung 58 stellt sicher, daß der ober© Wölzkö'rperträger nur so weit angehoben wird, als dies für eine berührungsfreie Verstellung notwendig ist.

Um die Lage nach dem Absenken zu sichern, kann es insbesondere bei dor Verwendung von Wälzkb'rpern kleiner Durchmesser erwünscht sein, zusätzlich zum Eigengewicht des oberen Trägers eine Klemmung desselben zu vollführen. Diese läßt sich beispielsweise mittels am Umfang verteilter, in ihrer Wirkung steuerbarer Magnete 59 erreichen, die über ein sowohl vom Kolben 46 als auch synchron mit dem Ventil 54 steuerbares Schaltgerät 60 mit einer Gleichstromquelle 63 in Verbindung stehen. Dieses Schaltgerät 60 trägt dafür Sorgö„ daß die Steuerspulen nur dann Strom bekommen, wenn das Ventil 5^· den Zylinder mit dem Kompressor verbindet

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sich der Zy-lsi-nde^" in seiner Ruhestellung befindet.

Selbstverständlich, können auch bei der gezeigten Anordnung Kugeln in den ¥älzkörperträgern Verwendung finden, doch sind dann zusätzliche Mittel erforderlich, welche die Zentrierung der beiden Wälzkörperträger sicherstellen.

Die Verstellung des oberen Wälzkörperträgers 49 längs seiner Bewegungsbahn kann in bekannter Weise erfolgen. Ein Beispiel hierfür ist in Fig.4 dargestellt. Der Träger ist mit einem Zahnkranz 70 versehen« An einem zentral gelagerten, unter dem Zug einer Feder 71 stehenden Hebel 72 befindet sich eine unter Federspannung stehende Schaltklinke 73» die in den Zahnkranz eingreifen kann. Ein dem gewünschten Dreh- :

winkel entsprechend einstellbares, auf einer ortsfest ge- ^; lagerten Platine 75 befestigtes Schaltsegment 74 trägt dafür Sorge, daß die Schaltklinke nur über die gewünschte Anzahl " Raststellungen gleiten kann, wenn die Schaltklinke vorher an einem Anschlag 76 der Platine angelegen hat. Am Anschlag befestigte Schalter 77 können beispielsweise die Einstellun- ^; gen des Ventils $k und damit auch das Wirksamsein der Halte- , magnete steuern, so daß sich bei Betätigung des Hebels 72 ein automatisches Abheben, Drehen,, Absenken und Anklemmen des oberen Wälzkörperträgers 49 ergibt. :

Wird der obere Wälzkörperträger beispielsweise mit dem Tisch einer Werkzeugmaschine starr verbunden, so sind Maßnahmen zu treffen, daß nicht das Gesamtgewicht des Tisches mit auf

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Wälzkörper^ ruht. Eine Möglichkeit hierfür ist in Fig.5 dargestellt. Der Maschinentioch 80, an dessen Unterseite ein Wälzkörperträger 49 befestigt ist, ist um eine Achse 82 drehbar gelagert. Sein Rand weist einen Tragring 84 auf,' der mit beispielsweise hydraulisch von einem Kompressor gehobenen oder gesenkten Rollen 83 zusammenwirkt. Der Tisch ruht also im angehobenen Zustand nur auf den Rollen und kann leicht gedreht werden. Das Gegenstück 42 zum Wälzkörper-

elastisch / träger 49 ist beispielsweise mittels einer Membrane ~81?]rgelagert, wobei eine Feder 86 die Elastizität etwas versteift und die Anlage der Membrane an Anschlägen 90 sicherstellt, ; wenn der Tisch angehoben ist. In das Unterteil 87 einge-setzte steuerbare Haltemagnete 88 gewährleisten die Stabilität des Ortes, während ein auf dem Tisch befindliches Werkstück bearbeitet wird. Soll der Tisch gedreht werden, so werden zunächst die Haltemagnete abgeschaltet und dann die Rollen 83 mittels der hydraulischen Vorrichtung so weit angehoben, kH bis sich die Wälzkörper der Träger 42 und 49 voneinander getrennt haben. Sodann wird der Tisch grob in die ^; gewünschte Winkelstellung gebracht. Beim Absenken des Tisches bekommen dann die Wälzkörper zunehmend Berührung, wobei gleichzeitig ein Ausrichten des Tisches stattfindet. Kurz vor Überschreiten der für die Wälzkörper zulässigen Belastung weicht der Träger 42 nach unten aus und verhindert ' so eine Beschädigung der Wälzkörper. Vorteilhafterweise ist

der Träger 49 beispielsweise mittels eines Spindeltriebes 85 um einen TeIlungsschritt gegen den Tisch 80 meßbar drehbar, so daß man auch beliebige Zwischenwerte einstellen kann.

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Claims (6)

S c hu t ζ a ns ρ r ü c he

1. Mechanische Anordnung zur Positionierung eines Bauteiles mit zwei Trägern, die je eine in Bewegungsrichtung verlaufende Nut aufweisen, in welche gleichförmige und gleich große Wälzkörper unter gegenseitiger Berührung eingefügt und festgelegt sind, und die, unter Anpreßdruck stehend, einander so zugekehrt sind, daß sie sich nur mit den Wälzkörpern berühren, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Stelle jeder Wälzkörperbahn ein Wälzkörper durch einen Formkörper (17, 18, 3^) ersetzt ist, der form- und/oder kraftschlüssig mit dem Wälzkörperträger in Verbindung steht.

2. Mechanische Anordnung zur Positionierung eines Bauteiles nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Mittel an sich bekannter Art zum Anheben bzw. Absenken (81, 83; h5> ^6, 55) des oberen Wälzkörperträgers und zu seiner Bewegung längs des Verstellweges (70, 72, 73) vorhanden sind.

3. Mechanische Anordnung zur Positionierung eines Bauteiles nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine beim Absenken wirksam werdende Bremseinrichtung aufweist.

h. Mechanische Anordnung zur Positionierung eines Bauteiles nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einem Bearbeitungstisch einer Werkzeugmaschine, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der untere Wälzkörperträger (42) elastisch gelagert ist.

5. Mechanische Anordnung zur Positionierung eines Bauteiles nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Anheben bzw. Absenken mit den Mitteln zur Bewegung längs des Verstellweges funktionsgekoppelt sind.

6. Mechanische Anordnung zur Positionierung eines Bauteiles nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Träger um ein Teilungsintervall längs des Bewegungsweges meßbar verstellbar ist.