DE2813407C2

DE2813407C2 - Ein auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerter Tisch

Info

Publication number: DE2813407C2
Application number: DE2813407A
Authority: DE
Inventors: Holmer Dipl.-Ing. 8221 Traunwalchen Dangschat
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1978-03-29
Filing date: 1978-03-29
Publication date: 1987-03-05
Also published as: DE2813407A1; IT1124031B; GB2018171A; IT7912531A0; US4278031A; FR2420940A1; JPS54133365A; GB2018171B; FR2420940B1; JPS6228879B2; CH639483A5

Description

Die Erfindung betrifft einen auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerten Tisch gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Es ist aus der DE-AS 25 15 828 bekannt, einen einstellbaren Tisch der oben genannten Gattung mittels dreier Kugeln in einem Kegel, einem Prisma und auf einer Planfläche zu lagern, die auf einer festen Unterlage angeordnet sind. Durch Verstellen der beiden letzteren Kugeln, die an schrägen Prismen des einstellbaren Tisches anliegen, durch Verstellelemente läßt sich der Tisch in zwei zueinander senkrechten Vertikalebenen um die im Kegel angeordnete Kugel schwenken. Diese Anordnung weist aber den Nachteil auf, daß die drei Auflagepunkte eine unterschiedliche Steifigkeit besitzen, daß der Tisch sich bei Temperaturdehnung dezentriert und daß ein Verschleiß durch die Punktberührung der Kugeln am Prisma und an der Planfläche eintritt.
Bei einer Lagerung der drei Kugeln in drei radial zur Mitte des einstellbaren Tisches verlaufenden Prismen auf der festen Unterlage tritt zwar keine Dezentrierung des Tisches bei einer Temperaturänderung ein, jedoch muß in diesem Fall die Reibung in den Auflagepunkten überwunden werden, wodurch Spannungen im Tisch entstehen, die seine Ebenheit beeinflussen können. Weiterhin tritt ein Verschleiß durch die Punktberührung der Kugeln in den Prismen auf, der sich beim Einstellen des Tisches durch ein Einschleifen der Kugeln in die Prismaflächen verstärkt, so daß die Kugeln radial nicht mehr frei verschiebbar sind und somit eine statisch bestimmte Auflage nicht mehr gegeben ist.
In der DE-AS 22 48 535 ist ein einstellbarer Tisch beschrieben, der aus drei aufeinanderliegenden Platten besteht, die mittels Kugeln in prismatischen Führungen durch Verstellelemente in der Horizontalebene verschiebbar und in der Vertikalebene mittels weiterer Kugeln auf Planflächen und an Schrägen kippbar gelagert sind. Die Anordnung ist durch die Punktberührung der Kugeln mit den Planflächen und den Prismen ebenfalls mit Verschleiß behaftet.
Der DE-OS 25 43 564 entnimmt man einen einstellbaren Tisch, der über drei rotationssymmetrisch zur Mitte des Tisches an der Peripherie schräg angeordnete Lagerungselemente kippbar an einem Zwischenkörper gelagert ist; diese Lagerungselemente weisen an beiden Enden jeweils ein räumliches Gelenk auf. Der Zwischenkörper ist seinerseits über drei Wälzkörper in der Horizontalebene verschiebbar auf einem ortsfesten Grundkörper gelagert. Eine Zugfeder hält den Tisch, den Zwischenkörper und den Grundkörper, die gegeneinander durch die Lagerungselemente und die Wälzkörper abgestützt sind, kraftschlüssig zusammen. Zur Erzeugung der ebenen Verschiebebewegungen und der Kippbewegungen des Tisches sind vier Stellvorrichtungen jeweils um 90° gegeneinander versetzt am Zwischenkörper angeordnet.
In der DE-OS 17 72 599 ist eine aufwendige Einstellvorrichtung mit einer Reihe übereinander angeordneter Platten gezeigt, wobei jeweils zwei einander gegenüberliegende Plattenflächen für eine geradlinige horizontale Verschiebung eben und jeweils zwei einander gegenüberliegende Flächen für eine Schwenkung um eine horizontale Achse gekrümmt ausgebildet sind.
Die beiden letzten Anordnungen weisen zusätzlich den Nachteil auf, daß sich die Objektfläche beim Schwenken dezentriert, so daß eine nachträgliche Zentrierung erfolgen muß.
Die GB-PS 14 912 beschreibt einen einstellbaren Tisch, der über drei rotationssymmetrisch zur Mitte des Tisches an der Peripherie angeordnete Verstellelemente auf einem Grundkörper kippbar gelagert ist. Jedes Verstellelement weist im Grundkörper ein räumliches Gelenk auf und greift mittels eines Gewindebolzens in ein Innengewinde des Tisches ein; nach dem Einstellvorgang wird der Gewindebolzen im Innengewinde des Tisches mit einer Schraube geklemmt. Diese Lagerung der Verstellelemente im Tisch bewirkt eine statisch überbestimmte Lagerung des Tisches im Grundkörper, so daß bei Temperaturänderungen erhebliche Spannungen auftreten, die zu Verformungen der Verstellelemente und des Tisches führen können, so daß die Ebenheit des Tisches und die Meßgenauigkeit beeinträchtigt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerten Tisch der eingangs genannten Art anzugeben, der weder einer Dezentrierung noch einem Verschleiß noch einer Verformung unterworfen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der vorgeschlagene auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerte Tisch weder bei Temperaturänderungen noch beim Einstellen eine Dezentrierung oder eine Verformung erfährt. Weiterhin unterliegt er keinem Verschleiß durch Punktberührungen und gestattet ein reproduzierbares Aufsetzen des Tisches mit statisch bestimmter Auflage und hoher Steifigkeit.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in der Grundplatte jedes Verstellelements eine Blattfeder befestigt, die mit dem festen Grundkörper in tangentialer Richtung fest verbunden ist.
In einer weiteren Ausgestaltung sind in der Grundplatte jedes Verstellelements zwei Wälzkörper befestigt, die in entsprechende kegelförmige Aussparungen eingreifen, die im festen Grundkörper in tangentialer Richtung angeordnet sind.
Weiterhin wird vorgeschlagen, jedes Verstellelement auf dem festen Grundkörper über einen Zylinderstift zu lagern, der in der Grundplatte des Verstellelements befestigt ist und in eine in tangentialer Richtung auf dem festen Grundkörper vorgesehene prismatische Aussparung eingreift.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1a, b zwei Ansichten einer Ausführungsform eines auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerten Tisches,
Fig. 2a, b zwei Ansichten einer bevorzugten Ausgestaltung der Lagerung eines Verstellelementes,
Fig. 3a, b zwei Ansichten einer weiteren Ausgestaltung der Lagerung eines Verstellelementes und
Fig. 4a, b zwei Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels der Lagerung eines Verstellelementes.
Die Fig. 1a, b zeigt eine Ausführungsform eines auf einem festen Grundkörper 3 kippbar gelagerten Tisches 2, der rotationssymmetrisch zur Mitte an seiner Peripherie drei gleiche Verstellelemente 1 aufweist. Wie aus der Fig. 2a, b hervorgeht, in der nur ein Verstellelement 1 dargestellt ist, sind diese drei Verstellelemente 1 mit dem festen Grundkörper 3 über jeweils eine Blattfeder 4 als ebenes Gelenk, dessen Drehachse Tangente an einen um die Mitte des kippbar gelagerten Tisches 2 geschlagenen Kreis ist und mit dem vorgenannten Tisch 2 als räumliches Gelenk 5, 6 über jeweils eine Kugelfläche 5 verbunden, die in eine entsprechende konkave Aussparung 6 des einstellbaren Tisches 2 eingreift.
Das Verstellelement 1 besteht aus einem Trägerkörper 7 mit einem mittig angeordneten prismatischen Einschnitt 8, der durch eine Grundplatte 9 begrenzt ist. An der Außenfläche 10 dieser Grundplatte 9 ist das eine Ende der in einer Ebene senkrecht zur Symmetrieebene des prismatischen Einschnittes 8 angeordneten Blattfeder 4 befestigt, die mit ihrem anderen Ende an dem festen Grundkörper 3 so befestigt ist, daß die Drehachse der Blattfeder 4 Tangente an einen um die Mitte des kippbar gelagerten Tisches 2 geschlagenen Kreis ist. An der Innenfläche 11 der Grundplatte 9 ist parallel zur Dachkante des prismatischen Einschnittes 8 eine Gewindespindel 12 angeordnet, die in eine entsprechende Gewindebohrung 13 eines zylindrischen Stellbolzens 14 eingreift, dessen Außenfläche 15 die Flächen 16 des prismatischen Einschnittes 8 spielfrei tangiert und dessen freies Ende mit der Kugelfläche 5 versehen ist, die in die entsprechende konkave Aussparung 6 des einstellbaren Tisches 2 eingreift.
Zur Verstellung des auf einem festen Grundkörper 3 kippbar gelagerten Tisches 2 ist in der Kugelfläche 5 des Stellbolzens 14 mittig ein Innensechskant 17 vorgesehen, in den ein Einstellsechskantschlüssel 18 durch eine Aussparung 19 im Tisch 2 eingreift.
Zur Verbesserung des Rundlaufs des Stellbolzens 14 und zur Erhöhung der Steifigkeit wird die Außenfläche 15 des Stellbolzens 14 mittels einer weiteren Blattfeder 20 an die Flächen 16 des prismatischen Einschnitts 8 gedrückt.
In der Fig. 3a, b sind zwei Teilansichten einer weiteren Ausgestaltung der Lagerung eines Verstellelements dargestellt, bei der zwei Wälzkörper 4&min; in der Außenfläche 10&min; der Grundplatte 9&min; des Trägerkörpers 7&min; befestigt sind, die in entsprechende kegelförmige Aussparungen 21 eingreifen, die im festen Grundkörper 3&min; beide auf einer Tangente an den um die Mitte des kippbar gelagerten Tisches 2 geschlagenen Kreis angeordnet sind und ein ebenes Gelenk bilden, dessen Drehachse in Richtung der vorgenannten Tangente verläuft.
Eine weitere Ausbildungsform eines ebenen Gelenks ist in der Fig. 4a, b gezeigt, bei der ein Zylinderstift 4&min;&min; in der Außenfläche 10&min;&min; der Grundplatte 9&min;&min; jedes Trägerkörpers 7&min;&min; befestigt ist, der in eine entsprechende prismatische Aussparung 22 eingreift, die im festen Grundkörper 3&min;&min; jeweils auf einer Tangente an den um die Mitte des kippbar gelagerten Tisches 2 geschlagenen Kreis angeordnet ist.
Weiterhin können auch in nicht dargestellter Weise die drei Verstellelemente mit dem einstellbaren Tisch über jeweils ein ebenes Gelenk mit tangentialer Drehachse und mit dem festen Grundkörper über jeweils eine Kugelfläche und eine entsprechende konkave Aussparung verbunden werden.

Claims

1. Ein auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerter Tisch zum Verkippen von Instrumenten mit drei gleichen Verstellelementen, die rotationssymmetrisch zur Mitte des kippbar gelagerten Tisches an dessen Peripherie angeordnet und mit dem kippbar gelagerten Tisch oder dem festen Grundkörper über jeweils ein räumliches Gelenk verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellelemente (1) gleichzeitig zur Vermeidung einer Dezentrierung des kippbar gelagerten Tisches (2) über jeweils ein ebenes Gelenk ( 4, 4&min;, 4&min;&min;), dessen Drehachse Tangente an einen um die Mitte des kippbar gelagerten Tisches (2) geschlagenen Kreis ist, mit dem festen Grundkörper (3, 3&min;, 3&min;&min;) oder dem kippbar gelagerten Tisch (2) verbunden sind und daß jedes Verstellelement (1) einen Trägerkörper (7, 7&min;, 7&min;&min;) mit einem mittig angeordneten, insbesondere bis zu einer Grundplatte (9, 9&min;, 9&min;&min;) des Trägerkörpers (7, 7&min;, 7&min;&min;) reichenden, insbesondere prismatischen Einschnitt (8) aufweist, in dem ein Stellbolzen (14) spielfrei gelagert und verstellbar angeordnet ist.

2. Ein auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerter Tisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stellbolzen (14) zylindrisch ausgebildet ist und an seinem einen Ende mit einer Kugelfläche (5) in eine entsprechende konkave Aussparung (6) des kippbar gelagerten Tisches (2) eingreift.

3. Ein auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerter Tisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (10) der Grundplatte (9) jedes Trägerkörpers (7) mit dem festen Grundkörper (3) über ein Blattfedergelenk (4) verbunden ist, dessen Drehachse Tangente an den um die Mitte des kippbar gelagerten Tisches (2) geschlagenen Kreis ist.

4. Ein auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerter Tisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenfläche (10&min;) der Grundplatte (9&min;) jedes Trägerkörpers (7&min;) zwei Wälzkörper (4&min;) befestigt sind, die in entsprechende kegelförmige Aussparungen (21) eingreifen, die im festen Grundkörper (3&min;) beide auf einer Tangente an den um die Mitte des kippbar gelagerten Tisches (2) geschlagenen Kreis angeordnet sind.

5. Ein auf einem festen Grundkörper kippbar gelagerter Tisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenfläche (10&min;&min;) der Grundplatte (9&min;&min;) jedes Trägerkörpers (7&min;&min;) ein Zylinderstift (4&min;&min;) befestigt ist, der in eine entsprechende prismatische Aussparung (22) eingreift, die im festen Grundkörper (3&min;&min;) jeweils auf einer Tangente an den um die Mitte des kippbar gelagerten Tisches (2) geschlagenen Kreis angeordnet ist.