DE2313313C3 - Differentialmeßkreis - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Differentialmeßkreis zum Messen der Größe der Verschiebung beweglicher Baugruppen, insbesondere des Schlittenvorschubs einer Werkzeugmaschine, deren Schlitten durch eine in ihr gelagerte Welle verschiebbar ist und hierbei die Verschiebung durch einen mit der Welle über ein Planetengetriebe verbundenen, drehangetriebenen Skalenring angezeigt wird, wobei das Planetengetriebe zwei innenverzahnte Zahnräder und zwei Teilkreise aufweist, von den~n einer auf dem beweglichen der innenverzahnten Zahnräder angebracht ist und der andere auf einer Nabe, die kinematisch mit der Baugruppe verbunden ist, deren Verschiebung gemessen wird, und die ein Umlaufrad trägt, welches sich auf dem unbeweglichen, zwischen den beiden Teilkreisen angeordneten innenverzahnten Zahnrad abwälzt. Differentialrneßkreise dieser Art sind bekannt. Bei einem aus der US-Patentschrift 36 51 780 bekannten Differentialmeßkreis geht es darum, die Verschiebungen alternativ im metrischen oder angelsächsisehen Maßsystem anzuzeigen, wozu das Planetengetriebe die entsprechende Übersetzung bewirkt. Bei der Anzeige in einem Maßsystem ist das Planetengetriebe nicht wirksam, und der Teilkreis ist unmittelbar mit der Nabe verbunden, während zur Anzeige im anderen Maßsystem durch eine Umschaltung das Planetengetriebe eingeschaltet werden kann und einen weiteren entsprechend geeichten Teilkreis bewegt. Mit dieser bekannten Ausbildung ist es nicht möglich, zwei Teilkreise gleichzeitig mit großem Übersetzungsverhältnis zwischen beiden anzutreiben. Gerade hierum geht es jedoch vorliegend, wobei eine Umdrehung des die Feineinteilung tragenden Teilkreises von einer nur geringen Winkeldrehung des die Grobeinteilung (im gleichen Maßsystem) tragenden Teilkreises begleitet sein soll.

Aus der deutschen Patentschrift 9 44 344 ist ein Differentialmeßkreis bekannt, bei dem eine derartige Übersetzung zwischen zwei Teilkreisen erreicht ist, wozu jedoch eine Mehrzahl von hintereinandergeschalteien Zahnrädern vorgesehen ist. Nachteilig ist dabei der große bauliche Aufwand und das sich aus allen Zahneingriffen summierende Spiel, das eine präzise Funktion in Frage stellt.

Ein Differentialmeßkreis mit zwei Teilkreisen, die du'ch ein Umlaufrädergetriebe mit geringstmöglicher Zahl der Zahneingriffe verschieden übersetzt umlaufen, ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 16 23 327 bekannt. Hier geht es wiederum um die Anzeige der Verschiebung im metrischen System auf dem einen Teilkreis und im angelsächsischen System auf dem anderen Teilkreis. Der eine Teilkreis ist unmittelbar auf der Nabe angebracht, in der auch das eine der innenverzahnten Zahnräder ausgearbeitet ist. Mit diesem kämmt ein Ritze) mit ortsfester Drehachse, das wegen seiner größeren Axialabmessung über die Verzahnungsbreite des einen innenverzahnten Zahnrades hinausragt und mitteis dieses überragenden Abschnitts mit einem zweiten innenverzahnten Zahnrad kämmt, welches außen den zweiten Teilkreis trägt und dessen Zähnezahl sich geringfügig von der Zähnezahl des ersten innenverzahnten Zahnrades unterscheidet. Dadurch ergibt sich ein geringfügiges Übersetzungsverhältnis zwischen beiden Teilkreisen, was im Zusammenhang mit entsprechender Unterteilung derselben die gleichzeitige Anzeige des Verschiebungsweges in Millimeter und Zoll ermöglicht. Dieser bekannte Differentialmeßkreis ist aber wiederum nicht geeignet zur Lösung der vorliegenden Aufgabe, ein erhebliches Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Teilkreisen herzustellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mithin, einen Differentialmeßkreis zu schaffen, der bei großem Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Teilkreisen einen einfachen Aufbau und hohe Ablesegenauigkeit aufweist.

Ausgehend von einem Differentialmeßkreis der eingangs geschilderten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der auf der Nabe angebrachte Teilkreis über das Umlaufrad unmittelbar mit dem zweiten Teilkreis verbunden ist und das unbewegliche innenverzahnte Zahnrad an der Außenseite des Flansches des Differentialmeßkreises befestigt ist.

Die erfindungsgemäße Konstruktion des Differentialmeßkreises ermöglicht es, den Arbeitsaufwand bei seiner Herstellung zu vermindern, die Zuverlässigkeit und Anzeigegenauigkeit bei seinem Einsatz zu erhöhen, sowie auch, wenn dies erforderlich ist, den Meßkreis mit geringen Außenmaßen auszuführen.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Differentialmeßkreises im Längsschnitt,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il der F i g. 1 und F i g. 3 die Ansicht nach dem Pfeil A der F i g. 1.

Es wird ein Differentialmeßkreis vorgeschlagen, der ein Planetengetriebe enthält. Zu ihm gehören ein Steg 1 (F i g. 1), ein Umlauf rad 2 (F i g. 2) sowie zwei Zahnräder 3 und 4, die eine unterschiedliche Zähnezahl haben. Außerdem enthält der Meßkreis einen relativ unbeweglichen Teil und mindestens zwei Teilkreise 5 und 6.

Der relativ unbewegliche Meßkreisteil besteht aus einem Flansch 7, welcher an einem Schlitten 8 der verschiebbaren Baugruppe befestigt ist, und dem Zahnrad 3, welches gleichzeitig eines der Planetengetriebezahn-

räder ist und starr mit dem Flansch 7 verbunden ist. Der Teilkreis 5 ist auf dem Steg 1 aufgesetzt, welcher gleichzeitig als Nabe dient, die kinematisch mit der verschiebbaren Baugruppe verbunden ist. Bei der vorliegenden Konstruktion besteht die kinematische Verbindung aus einer Welle 9 (F i g. 2), die im Meßkreisflansch 7 eingesetzt ist. Das Zahnrad 3 befindet sich zwischen den Teilkreisen 5 und 6 sowie besitzt eine Innenverzahnung 10 (Fig. 1), auf der sich das Planetengetriebe-Umlaufrad 2 abwälzt. Hierbei ist das Zahnrad 3 am Meßkreisflansch 7 auf dessen Außenseite 11 durch einen Bügel 12 (F i g. 2) befestigt.

Das Umlaufrad 2 ist so ausgeführt, daß es sich um eine Achse 13 drehen kann, welche an der Nabe 1 befestigt ist. Dieses Umlauf rad setzt den Teilkreis 6 in Drehung, der am anderen Planetengetriebezahnrad 4 angebracht ist, welches so ausgeführt ist, daß es sich um den Meßkreisflansch 7 drehen kann, sowie zwischen dem Flansch 7 und dem am Flansch 7 befestigten Zahnrad 3 angebracht ist.

Es ist, um Reibung zwischen der Nabe 1 und dem Flansch 7 zu vermeiden, ein auf der Welle 9 aufgesetzter Lager 14 vorgesehen.

Es ist, um die Nabe 1 an den Flansch 7 anzupressen und um hierdurch das Festklemmen der Teilkreise 5 und 6 zu vermeiden, eine Mutter 15 vorgesehen.

Bei einem Teilwert von 0,05 mm auf der Skala 5 und von 10 mm auf der anderen Skala 6 sind bei einer Verschiebung der Baugruppe von höchstens 500 mm zwei Teiikreise vollkommen ausreichend Es ist aber zweckmäßig, wenn eine Verschiebung von über .500 mm gemessen werden soll, bei demselben Teilwert drei oder mehr Teilkreise vorzusehen.

Der Differentialmebkreis arbeitet folgendermaßen.

Während der Bewegung der Baugruppe, deren Ver schiebung gemessen wird, wird der Teilkreis 5 gedreht, der auf der Nabe 1 sitzt, weiche mit dieser Baugruppe durch die Welle 9 verbunden ist. Der Teilkreis 5 zeigt die Größe einer zwischen 0 und 10 mm liegenden Verschiebung mit einem Teilwert von 0,05 mm an.

Das Umlaufrad 2 erhält seine Bewegung durch die auf der Nabe t aufgesetzte Achse 13 und wälzt sich auf dem unbeweglichen Planetengetriebezahnrad 3 ab, wobei es das andere Zahnrad 4 mit der auf ihr aufgesetzten Skala 6 in Drehung versetzt Letztere zeigt die Größe einer zwischen 0 und 400 mm liegenden Verschiebung mit einem Teilwert von 10 mm an.

Es ist zu sehen, daß sich zwischen Nabe 1 und Zahnrad 4 ein sehr großes Übersetzungsverhältnis ergibt, das bestimmt ist durch den Unterschied der Zähnezahl von Zahnrad 3 und Zahnrad 4. Pro ganzer Umdrehung von Nabe 1 dreht sich Zahnrad 4 um einen dem Zähne- zahlunterschied entsprechenden Betrag gegenüber Zahnrad 3.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Differentialmeßkreis zum Messen der Größe der Verschiebung beweglicher Baugruppen, insbesondere des Schlittenvorschubs einer Werkzeugmaschine, deren Schlitten durch eine in ihr gelagerte Welle verschiebbar ist und hierbei die Verschiebung durch einen mit der Welle über ein Planetengetriebe verbundenen, drehangetriebenen Skalenring angezeigt wird, wobei das Planetengetriebe zwei innenverzahnte Zahnräder und zwei Teilkreise aufweist, von denen einer auf dem beweglichen der innenverzahnten Zahnräder angebracht ist und der andere auf einer Nabe, die kinematisch mit der Baugruppe verbunden ist, deren Verschiebung gemessen wird, und die ein Umlaufrad trägt, welches sich auf dem unbeweglichen, zwischen den beiden Teilkreisen angeordneten innenverzahnten Zahnrand abwälzt, dadurch gekennzeichnet, daß ω der auf der Nabe (1) angebrachte Teilkreis (5) über das Umlaufrad (2) unmittelbar mit dem zweiten Teilkreis (6) verbunden ist und das unbewegliche innenverzahnte Zahnrad (3) an der Außenseite (11) des Flansches (7) des Differential-Meßkreises befestigt ist.