DE19845270A1

DE19845270A1 - Feinjustiervorrichtung für Bauteile

Info

Publication number: DE19845270A1
Application number: DE1998145270
Authority: DE
Inventors: Franz Plankl
Original assignee: Bundesrepublik Deutschland; Bundesministerium der Verteidigung
Current assignee: Bundesrepublik Deutschland; Bundesministerium der Verteidigung
Priority date: 1998-10-01
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 2000-01-05

Abstract

Die neue Feinjustiervorrichtung für Bauteile soll so ausgebildet sein, daß die Neigung einer auszurichtenden Oberfläche eines eingespannten Bauteils schnell, einfach und präzise eingestellt werden kann. DOLLAR A Hierzu ist eine Feinjustiervorrichtung (1) mit folgenden Merkmalen vorgesehen: DOLLAR A a) Die Feinjustiervorrichtung (1) umfaßt, bezogen auf die Betriebsstellung, eine oben angeordnete Deckplatte (10) mit einer Aufspannfläche (15) für die Bauteile, eine unten angeordnete Grundplatte (30) und eine zwischen der Deckplatte (10) und Grundplatte (30) angeordnete Zwischenplatte (20). DOLLAR A b) Die Deckplatte (10) und die Zwischenplatte (20) stehen über ein erstes Schwenklager schwenkbar miteinander in Verbindung. DOLLAR A c) Die Grundplatte (30) und die Zwischenplatte (20) stehen über ein erstes Schwenklager schwenkbar miteinander in Verbindung. DOLLAR A d) Die Schwenkachsen (41, 52) des ersten und zweiten Schwenklagers stehen, bezogen auf die Betriebsstellung und bezogen auf die Draufsicht, rechtwinklig zueinander. DOLLAR A e) Der Schnittpunkt beider Schwenkachsen (41, 52) liegt, bezogen auf die Draufsicht, im wesentlichen mittig zur Aufspannfläche (15) für die Bauteile. DOLLAR A Die vorgenannte Feinjustiervorrichtung eignet sich besonders für die Durchführung von Rauheitsmessungen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Feinjustiervorrichtung für Bautei le, um eine bestimmte Fläche eines Bauteiles bezüglich der Nei gung auszurichten.

Aus einem Firmenprospekt (Hommelwerke GmbH, Hommel Tester T2000, Prospekt vom Mai 1992 mit der Nr. ID 029995) ist eine Feinjustiervorrichtung für Bauteile bekannt. Die in dem Firmen prospekt beschriebene Feinjustiervorrichtung dient der Aufnahme und genauen Positionierung der Werkstücke bei der Rauheitsmes sung. Die Feinjustiervorrichtung besteht aus mehreren Platten, die relativ zueinander bewegbar sind. Um die Neigung der zu prüfenden Oberfläche einstellen zu können, ist eine Dreh- und Kippbewegung vorgesehen. Mit Nachteil ist es schwierig und zeitaufwendig, die Neigung einer Fläche eines in die Feinju stiervorrichtung eingespannten Bauteiles genau auszurichten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feinjustiervor richtung für Bauteile derart auszubilden, daß die Neigung einer auszurichtenden Oberfläche eines eingespannten Bauteils schnell, einfach und präzise eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa tentanspruches 1 gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Neigung ei ner Fläche eines Bauteiles handhabungsfreundlich eingestellt werden kann. Die Einstellung der Neigung erfolgt über das erste und zweite Schwenklager. Die Schwenkachsen dieser beiden Schwenklager stehen rechtwinklig zueinander. Um beispielsweise die Oberfläche eines Bauteils horizontal auszurichten, ist es lediglich notwendig, zunächst eine Verschwenkung um das erste Schwenklager und anschließend eine Verschwenkung um das zweite Schwenklager oder umgekehrt vorzunehmen. Der Schnittpunkt bei der Schwenkachsen liegt bezogen auf die Draufsicht im wesentli chen mittig zur Aufspannfläche für die Bauteile. Dies erleich tert die Einstellung in der Form, daß der zentrale Punkt eines Bauteiles bezüglich der Aufspannfläche immer die gleiche Höhe aufweist und daß um diesen zentralen Punkt entweder eine Absen kung oder eine Anhebung erfolgt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gibt der Unteran spruch 2 an, der die Ausbildung des ersten und zweiten Schwen klagers betrifft. Die durch Lagerkugeln und Aufnahmeeinrichtun gen definierte Schwenklagerung ist einfach und kostengünstig herzustellen. Darüber hinaus ist diese Art der Lagerung eindeu tig, spielfrei und reibungsarm.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung gibt der Unteran spruch 3 an. Die dort genannten Maßnahmen beziehen sich darauf, die Einstellung des Drehwinkels um das erste und zweite Schwen klager zu bewerkstelligen. Die mit einer Feder zusammenwirkende Einstellschraube stellt einen kostengünstigen Einstellmechanis mus dar. Die Vorspannung mit Hilfe der Feder sorgt für eine spiel freie Verschwenkung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Prinzipdarstellung einer Feinju stiervorrichtung für Bauteile, wobei die Schwenklager durch Stäbe illustriert sind;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Feinju stiervorrichtung, wobei der Schnittverlauf in Fig. 1 mit A-A gekennzeichnet ist;

Fig. 3 eine Draufsicht der in den vorangegangenen Figuren ge zeigten Feinjustiervorrichtung, wobei die Draufsicht von der Schnittdarstellung der Fig. 2 abgeleitet ist.

Die Fig. 1 zeigt eine Feinjustiervorrichtung 1 für Bauteile. Die Feinjustiervorrichtung 1 umfaßt eine oben angeordnete Deck platte 10 mit einer Aufspannfläche 15 für die Bauteile, eine unten angeordnete Grundplatte 30 und eine zwischen der Deck platte 10 und der Grundplatte 30 angeordnete Zwischenplatte. Die Deckplatte 10 und die Zwischenplatte 20 stehen über ein er stes Schwenklager schwenkbar miteinander in Verbindung. Ledig lich aus Gründen der Illustration ist das erste Schwenklager als Stab gezeichnet, wobei die zugehörige Schwenkachse mit dem Bezugszeichen 41 versehen ist. Die Grundplatte 30 und die Zwi schenplatte 20 stehen über ein zweites Schwenklager schwenkbar miteinander in Verbindung. Auch das zweite Schwenklager ist des leichteren Verständnisses wegen als Stab eingezeichnet, wobei die zugehörige Schwenkachse mit dem Bezugszeichen 51 versehen ist. Die Schwenkachsen 41 und 51 des ersten und zweiten Schwen klagers stehen bezogen auf die Betriebsstellung und bezogen auf die Draufsicht rechtwinklig zueinander. Ferner liegt der Schnittpunkt beider Schwenkachsen 41 und 51 bezogen auf die Draufsicht im wesentlichen mittig zur Aufspannfläche 15 für die Bauteile. In Fig. 1 ist dies dadurch verdeutlicht, daß in der Mitte der Aufspannfläche 15 ein Kreuz eingezeichnet ist, wel ches den Schnittpunkt beider Schwenkachsen 41 und 51 bezogen auf die Draufsicht darstellen soll.

Nachfolgend wird der Ablauf beschrieben, wie ein Bauteil ju stiert wird:
Zunächst spannt man ein Bauteil im Bereich der Aufspannflä che 15 fest. Hierzu können im Bereich der Aufspannfläche 15 Ge windebohrungen oder Führungen in Form von beispielsweise T-Nuten auf der Deckplatte 10 angebracht sein. Aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch sind diese Mittel zur Befestigung ei nes Bauteiles nicht mit eingezeichnet. Nach dem Aufspannen des Bauteiles soll die Oberseite des Bauteiles in allen Richtungen horizontal ausgerichtet werden, um beispielsweise eine Rau heitsmessung der Oberfläche vornehmen zu können. Die Grundplat te 30 liegt zunächst starr und unbeweglich auf. Um zunächst ei ne Achse des Bauteiles auszurichten, verschwenkt man die Zwi schenplatte 20 um die Schwenkachse 51. Hierzu verwendet man ei ne Einstellschraube 55, deren Funktion später noch genauer er läutert wird. Mit der Einstellschraube 55 bewirkt man, daß die Zwischenplatte 20 gegenüber der Grundplatte 30 um die Schwenk achse 51 verschwenkt wird. Der Doppelpfeil 55a verdeutlicht dies. Nach der Ausrichtung der einen Koordinatenachse des Werk stückes mittels der Einstellschraube 55 um die Schwenkachse 51 ist das Werkstück noch bezüglich der anderen Koordinatenachse auszurichten. Hierzu kann die Deckplatte 10 gegenüber der Zwi schenplatte 20 um die Schwenkachse 41 verschwenkt werden. Zur Verstellung dient wiederum eine Einstellschraube, die mit dem Bezugszeichen 45 versehen ist. Dreht man die Einstellschraube, wird die Deckplatte 10 gegenüber der zuvor eingestellten Zwi schenplatte 20 verschwenkt. Ein Doppelpfeil mit dem Bezugszei chen 45a zeigt die Verschwenkbewegung der Deckplatte 10 um die Schwenkachse 41 aufgrund der Verstellung durch die Einstell schraube 45. Nach der Ausrichtung des Werkstückes um die Schwenkachse 41 sind beide Koordinatenachsen des Werkstückes ausgerichtet, so daß die vorgesehene Rauheitsmessung durchge führt werden kann. Faßt man den Vorgang der Feinjustage zusam men, wird zunächst die eine Koordinatenachse und gleich darauf die andere Koordinatenachse einjustiert, wobei der jeweilige Einstellvorgang so verläuft, daß bezogen auf den Schnittpunkt der beiden Schwenkachsen 41 und 51 bei dem Einstellvorgang im mer eine Absenkung auf der einen Seite und eine Anhebung auf der anderen Seite erreicht wird.

Die Fig. 2 und 3 stellen zusammengehörige Zeichnungen dar und werden daher gemeinsam beschrieben. Zunächst wird die genaue Ausbildung des ersten und zweiten Schwenklagers erläutert. Je des Schwenklager der in Fig. 3 eingezeichneten Schwenkachsen 41 und 51 weist zwei voneinander beabstandete Lagerkugeln 42 und 43 bzw. 52 und 53 auf. Durch die Mittelpunkte jedes miteinander arbeitenden Paares Lagerkugeln 42 und 43 bzw. 52 und 53 führt eine der Schwenkachsen 41 bzw. 51. Besonders deutlich wird dies in Fig. 2 gezeigt, in der die Lagerkugeln 52 und 53 eingezeich net sind, wobei durch die Mittelpunkte dieser einander zugehö rigen Lagerkugeln 52 und 53 die Schwenkachse 51 führt. Wiederum in der Fig. 2 und wiederum an den eingezeichneten Kugeln 52 und 53 ist am besten dargestellt, daß jede Kugel zum einen in einer ersten Aufnahmeeinrichtung formflüssig fixiert ist, die an der einen Platte angeordnet ist, und zum anderen gegenüberliegend in einer zweiten Aufnahmeeinrichtung formflüssig fixiert ist, die an der anderen Platte angeordnet ist. Am Beispiel der Ku gel 52 (Fig. 2) ist diese sowohl in einer Aufnahmeeinrichtung der Zwischenplatte 20 als auch in einer Aufnahmeeinrichtung der Grundplatte 30 fixiert. Die Aufnahmeeinrichtungen sind jeweils durch eine kegelförmige Vertiefung gebildet. Zusammenfassend anhand der Draufsicht gemäß Fig. 3 dargelegt, bilden die Lager kugeln 42 und 43 das erste Schwenklager mit der Schwenkach se 41, wogegen die Lagerkugeln 52 und 53 das zweite Schwenkla ger mit der Schwenkachse 51 bilden.

Nachfolgend wird beschrieben, wie die Verstellung oder die Ver schwenkung um eine der beiden Schwenkachsen vorgenommen wird. Besonders deutlich zeigt Fig. 2, daß die Verschwenkung um das erste Schwenklager mit der Schwenkachse 41 (Fig. 3) über eine Einstellschraube 45 erfolgt, die mit einer Feder 46 zusammen wirkt, welche die Deckplatte 10 und die Zwischenplatte 20 ge genüber der Einstellschraube 45 vorspannt. Genauer hierauf ein gehend, ist die Zwischenplatte 20 mit einer Gewindebohrung 22 versehen, in die die Einstellschraube 45 eingedreht ist. Hin sichtlich der Deckplatte 10 ist die Einstellschraube 45 in ei ner Bohrung 11 aufgenommen. Die Bohrung 11 weist jedoch ein ge nügend großes Spiel gegenüber der Einstellschraube 45 auf, da mit unbehindert eine Verschwenkung vorgenommen werden kann. Die Feder 46 bewirkt, daß die beiden Platten 10 und 20 im Bereich der Schraube voneinander weggedrückt werden. Dadurch erreicht man, daß das Gewindespiel ausgeschaltet wird, weil sich die Flanken des Gewindes der Einstellschraube 45 und der Gewinde bohrung 22 aneinanderpressen.

Die Arbeitsweise der in Fig. 3 gezeigten Einstellschraube 55 ist die gleiche wie die der zuvor erläuterten Einstellschrau be 45.

Nachdem alle Elemente der Justiervorrichtung erläutert wurden, ist festzuhalten, daß die Feinjustiervorrichtung aus einfach herzustellenden Einzelteilen besteht. Trotz der einfachen Aus bildung arbeitet die Feinjustiervorrichtung spielfrei, da be züglich der Ausbildung der Schwenklager die Kugeln immer Kon takt mit den entsprechenden Platten aufweisen, und da die zu verstellenden Platten gegeneinander vorgespannt sind.

Die vorgenannte Feinjustiervorrichtung eignet sich besonders für die Durchführung von Rauheitsmessungen.

Bezugszeichenliste

1

Feinjustiervorrichtung

10

Deckplatte

11

Bohrung

15

Aufspannfläche

20

Zwischenplatte

21

Aufnahmeeinrichtung für Lagerkugel

22

Gewindebohrung

30

Grundplatte

31

Aufnahmevorrichtung für Lagerkugel

41

Schwenkachse des ersten Schwenklagers

42

erste Lagerkugel

43

zweite Lagerkugel

45

Einstellschraube

46

Feder

51

Schwenkachse des zweiten Schwenklagers

52

erste Lagerkugel

53

zweite Lagerkugel

55

Einstellschraube

Claims

1. Feinjustiervorrichtung (1) für Bauteile, mit folgenden Merkmalen:

a) Die Feinjustiervorrichtung (1) umfaßt bezogen auf die Betriebsstellung eine oben angeordnete Deckplatte (10) mit einer Aufspannfläche (15) für die Bauteile, eine unten angeordnete Grundplatte (30) und eine zwischen der Deckplatte (10) und der Grundplatte (30) angeordne te Zwischenplatte (20).
b) Die Deckplatte (10) und die Zwischenplatte (20) stehen über ein erstes Schwenklager schwenkbar miteinander in Verbindung.
c) Die Grundplatte (30) und die Zwischenplatte (20) stehen über ein erstes Schwenklager schwenkbar miteinander in Verbindung.
d) Die Schwenkachsen (41, 52) des ersten und zweiten Schwenklagers stehen bezogen auf die Betriebsstellung und bezogen auf die Draufsicht rechtwinklig zueinander.
e) Der Schnittpunkt beider Schwenkachsen (41, 52) liegt bezogen auf die Draufsicht im wesentlichen mittig zur Aufspannfläche (15) für die Bauteile.

2. Feinjustiervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der das erste und zweite Schwenklager wie folgt ausge bildet sind:

a) Jedes Schwenklager weist zwei voneinander beabstandete Lagerkugeln (42, 43 bzw. 52, 53) auf, durch deren Mit telpunkte die entsprechende Schwenkachse (41 bzw. 51) führt.
b) Jede Kugel (42, 43, 52, 53) ist zum einen in einer er sten Aufnahmeeinrichtung formschlüssig fixiert, die an der einen Platte (10, 20, 30) angeordnet ist, und zum anderen gegenüberliegend in einer zweiten Aufnahmeein richtung formschlüssig fixiert, die an der anderen Platte (10, 20, 30) angeordnet ist.

3. Feinjustiervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Verschwenkung um das erste und zweite Schwen klager jeweils über eine Einstellschraube (45, 55) er folgt, die mit einer Feder (46) zusammenwirkt, welche die beiden entsprechenden Platten (10, 20, 30) des relevanten Schwenklagers gegenüber der Einstellschraube (45, 55) vor spannt.