DE2242356C3 - Feinverstellbares Präzisionsgesperre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein feinverstellbares Präzisionsgesperre für zwei relativ zueinander bewegliche Teile.

Bei den bisher bekanntgewordenen Einrichtungen dieser Art wird die Lage des zu klemmenden Teiles bei der Arretierung in Undefinierter Weise geringfügig verändert. Außerdem haben die üblichen Arretierungen auch noch eine gewisse Hysterese. Aus diesen Gründen sind die mit diesen bekannten Einrichtungen durchgeführten Klemmungen nur in gewissen Grenzen reproduzierbar.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine mit großer Genauigkeit reproduzierbare Sperrung zu schaffen.

Erreicht wird dies nach der Erfindung durch ein elastische Mittel zur Feineinstellung enthaltendes Festhaltesystem. Verbesserungen und erfindungswesentliche Einzelheiten dieses Systems sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung sei nun an Hand der in den F i g. 1 a bis 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Fig. 1 a bis 1 d ist eine Einrichtung nach der Erfindung in verschiedenen Funktions-Stellungen aufgezeichnet.

Mit 1 und 2 sind die zu sperrenden Teile bezeichnet, von denen beispielsweise das Teil 1 fest und das Teil 2 in Richtung des Teiles 1 beweglich angeordnet sei.

Das Teil 1 weist ein V-Lager 3 auf, in dem ein Hebel 4 drehbar gelagert ist. Der Hebel 4 trägt an seinem vorderen Ende über einen Verbindungsschaft ein kugelförmiges Rastelement 5 und steht unter dem Zug einer Spiralfeder 6. Ferner ist am vorderen Teil des Hebels4 eine Blattfeder? befestigt. Am Teil 1 ist ferner eine mit dem Antrieb 8, hier als Elektromotor ausgebildet, verbundene Gewindespindel 9 um ihre Achse A drehbar gelagert. Die Spindel 9 führt eine gegen Verdrehungen gesicherte Mutter 10, welche einen Nocken 11 aufweist, an dem das hinlere Ende der Feder 7 anliegt. Das Teil 2 weist eine V-förmige Nut 12 auf, in die das Rastelement 5 beim Sperrvorgang einrasten kann, um eine formschlüssige Positionierung zu erreichen.

Im Teil 2 befinden sich ferner die Spulensysteme 13 eines lage- und richtungsempfindlichen induktiven Gebers beispielsweise eines Differentialumformers, dessen Kern 14 mit dem TeU 1 verbunden ist. Es werden Gebersysteme 13, 14 verwendet, die eine definierte Nullage aufweisen, d. h-, in einer bestimmte,! Relativlage von Kern 14 und Spulensystem 13 wird der Ausgar» des Gebersystetns stromlos, während sich in den Lagen davor und dahinter die Stromrichtung umkehrt. . .

Die V-Nut 12 ist nun so justiert, daß sich das bewegte Teil 2 wenige um vor der Sollsperrstelle, die durch die Nullage des Gebersystems 13, 14 gegeben ist, befindet. Das Gebersystem 13, 14 wird zur Steuerung des Antriebs 8 herangezogen, und zwar derart, daß der Antrieb 8 bei der Nullage des Gebersystems 13 14 zum Stillstand kommt, während er sich kurz vor dieser Lage in der einen Richtung und kurz danach in der entgegengesetzten Richtung dreht.

In der in Fig. 1 a dargestellten Lage ist die Sperrung gelöst, und das System 13, 14 kann zur Messung der Reiativlage der Teile 1 und 2 herangezogen

werden. , . ,

Sollen nun die Teile 1 und 2 gesperrt werden, wird der Motor 8 und damit die Spindel 9 zunächst so lange vorzeichenrichtig angetrieben, bis das Rastelement 5 unter dem Zug der Feder 6 in die V-Nut 12 eingerastet ist. Nun befindet sich, wie m F1 g. 1 b dargestellt, das Teil 2 in unmittelbarer Nähe der Sollsperrstelle, die durch die Nullage des Gebersystems

13, 14 gegeben ist. In dieser Lage übernimmt die weitere Steuerung des Motors das Gebersystem 13.

14. Es steuert den Motor 8 und damit die Gewindespindel 9 und die Mutter 10 noch weiter nach oben, was eine Durchbiegung der Feder 7 bewirkt."

Die beim Weiterdrehen der Gewindespindel über die Lagelr» hinaus auftretende Spannkraft der Feder? führt auch zu einer elastischen Durchbiegung des Hebels 4 an seinem Verbindungsschaft zur Rastkugel 5. Dadurch kann — wie in F i g. 1 c gezeigt — die örtliche Lage der Sperrstelle mit einer einfachen kinematisch elastischen Hebelübersetzung ohne zusätzliche Betätigungs- oder Führungselemente fein verstellt werden.

Die Regelung der Feinverstellung erfolgt so lange, bis die Nullage des Gebersystems 13, 14 erreicht ist.

Auch bei der Einwirkung äußerer Kräfte regelt dieses aktive Festhaltesystem bis zu einem gewissen Punkt. Bei großen von außen angreifenden Kräften wird die Sperrung durch Abgleiten des Rastelementes 5 an der schiefen Ebene der V-Nut 12, wie in F i g. I d dargestellt ist, gelöst. Beim Nachlassen der Außenkräfte steuert das Gebersystem 13, 14 automatisch wieder in die Sollsperrstellung ein.

In der Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispie! dargestellt, bei dem der Hub der Feder 7 über eine Nockenscheibe 15 vollzogen wird. Die übrigen gleichbleibenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 versehen.

Die Nockenscheibe kann entweder, wie an Hand der F i g. 1 bereits beschrieben wurde, über einer, vom Gebersystem 13, 14 gesteuerten Antrieb oder aber auch von Hand eingestellt werden, wobei das Gebersystem 13, 14 dann lediglich zur Anzeige des Abstandes von der Sollsperrstellung benutzt wird.

An Stelle der oben aufgezeigten form- oder kraft-

schlüssigen Elemente können z.B. auch Hebelübersetzungen oder Getriebe verwendet werden. Ebenso könnte die elastische Federkinematik durch mehrere gelenkig miteinander verbundene Kinematikhebet ersetzt werden. Auch ist es möglich, mehrere Festhalteeinrichtungen dieser Art einzeln oder gemeinsam zur Sperrung der Bewegungsrichtungon von ebenen oder räumlichen Systemen von Geradführungen, wie z.B. Kreuzschlitten, zu verwenden. Hierdurch läßt sich beispielsweise der geometrische Nullpunkt eines ebenen oder räumlichen Führungssystems sehr genau reproduzierbar einstellen. Durch Kopplung der Festhahesysteme mit den genannten induktiven Gebersystemen läßt sich dieser Vorgang auch automatisieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Feinverstellbares Präzisionsgesperre für zwei relativ zueinander bewegliche Teile, gekennzeichnet durch ein elastische Mittel zur Feineinstellung enthaltendes Festhaltesystem (3 bis 12).

2. Gesperre nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in dem einen Gesperreteil (1) drehbar gelagerten Hebel (4) und eine mit dem Hebel über das Rastelement (5) verbundene Feder (7), deren beider in Abhängigkeit von der gegenseitigen Lage der gegeneinander verschiebbaren Teile (1, 2) veränderliche elastische Verformungen zur Feineinstellung verwendet werden.

3. Gesperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet* daß lage- und richtungsempfindliche Gebersysteme zur Steuerung der Feineinstellung verwendet werden, wobei die relativ ao zueinander beweglichen Teile in die Soiisperrsteilung automatisch hereingeführt werden können.