DE3508119C1 - Vorrichtung zur Axial- und Drehverstellung eines in einem Gehäuse geführten zylinderischen Bauteils - Google Patents

Description

• anspruchs.
• Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus dem DE-GM 82 17 034. Bei dieser Vorrichtung erfolgt der Axialvorschub hydraulisch: Das zylindrische Bauteil dient als Kolben, der axial verschiebbar in der Bohrung eines als Zylinder fungierenden Gehäuses aufgenommen ist. Eine axiale Verlängerung des Kolbens ist mit einem Vielkeilprofil versehken, das in einem im Gehäuse drehbar aufgenommenen Zahnrad verschiebbar ist. Das Zahnrad ist Teil eines Getriebes, über das der Kolben von einem Hydromotor drehbar angetrieben wird. Je nach Länge des Kolbens und des Vielkeilprofils kann eine entsprechend lange Verstellbewegung in axialer Richtung ausgeführt werden, und die Drehbewegung ist praktisch unbegrenzt. Eine Feinverstellung, wie sie z. B. bei Zahnradfeinbearbeitungsmaschinen benötigt wird, ist jedoch insbesondere in axialer Richtung wegen des hydraulischen Antriebes nicht möglich.
• Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine Feinverstellung des zylindrischen Bauteils sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung ermöglicht wird. Dabei sollen die beiden Bewegungen wie bisher unabhängig voneinander erfolgen.
• Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Hauptanspruchs aufweist. Die beiden Schneckentriebe ermöglichen eine Verstellung des zylindrischen Bauteils (im folgenden Text kurz »Zylinder« genannt) um sehr kleine Wege bzw. Winkel. Da die mit den Schnecken zusammenwirkenden Verzahnungen unmittelbar am Zylinder angeordnet sind, werden Ungenauigkeiten weitestgehend vermieden, die bei Verwendung von dazwischen angeordneten Teilen, z. B. weiterer Zahnräder, fast unvermeidbar sind. Da die Zähne der beiden Verzahnungen des Zylinders senkrecht zueinander stehen und die Schnecken entsprechend ihrem Steigungswinkel schräg dazu angeordnet sind, sind Bewegungen in axialer und in Umfangsrichtung unabhängig voneinander möglich.
• Ein Schneckentrieb als Verstelleinrichtung ist an sich aus der US-PS 37 68 325 bekannt. Hier erfolgt aber nur eine begrenzte Verstellung eines Bauteils in Umfangsrichtung. Eine Axialverstellung dieses Bauteils ist nicht vorgesehen und wegen des Achskreuzwinkels von 90" zwischen Schnecke und Schneckenrad auch nicht möglich.
• Aus dem DE-GM 1850210 ist es an sich bekannt, zwei Schneckentriebe vorzusehen. Dabei wird mit dem ersten eine Hülse um eine Achse gedreht, während mit dem zweiten eine weitere Hülse in Richtung dieser Achse verschoben wird. Hier handelt es sich also um zwei verschiedene Bauteile, die unabhängig voneinander in axialer und in Umfangsrichtung bewegt werden.
• Weder die US-PS noch das vorstehend zitierte DE-GM können somit zur Lösung der Aufgabe beitragen.
• Wenn nur kurze Verstell- bzw. Verdrehwege benötigt werden, bei manchen Zahnradfeinbearbeitungsmaschinen genügt ein Verdrehbereich von maximal +40°, ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 2 vorteilhaft, insbesondere dann, wenn sie in Verbindung mit dem Anspruch 4 erfolgt. Die Kopfflächen der Zähne übernehmen dann eine zusätzliche Stütz- und Zentrierfunktion.
• Eine raumsparende Anordnung erhält man mit dem Kennzeichen des Anspruchs 3.
• Der Einbau der Schnecken wird erleichtert, wenn die Vorrichtung nach dem Kennzeichen des Anspruchs 5 ausgestaltet wird. Mit dem Kennzeichen des Anspruchs 6 wird die Funktionssicherheit erhöht.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das in 3 Figuren dargestellt ist.
• F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung teils in der Ansicht, teils im Schnitt, F i g. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II, und F i g. 3 zeigt eine Teilansicht in Pfeilrichtung III.
• In Fig. list ein Gehäuse 1 gezeigt, das z. B. am Gestell oder an einem Schlitten einer nicht gezeigten Werkzeugmaschine angebracht sein kann. Das Gehäuse list von einer zylindrischen Bohrung 2 durchdrungen, die einen Zylinder 3 drehbar und axial verschiebbar aufnimmt. Am unteren Ende des Zylinders 3 ist ein nur angedeuteter Werkzeugkopf 4 befestigt.
• Der Zylinder 3 ist außen mit einer sich in Längsrichtung parallel zu seiner Achse 5 erstreckenden Verzahnung 6 versehen, deren Kopfkreisdurchmesser dem Au-
• ßendurehmesser des Zylinders entspricht. In die Verzahnung 6 greift eine Schnecke 7 ein, deren Achse 8 mit der Achse 5 des Zylinders 3 einen um ihren Steigungswinkel fii von 90" abweichenden Winkel einschließt.
• Die Schnecke 7 bzw. ihre Schneckenwelle 9 ist mittels Wälzlager 12, 13 in einer zweiteiligen Verstelleinheit 10, 11 gelagert, die mit Schrauben 14, 15 im Gehäuse 1 befestigt ist (F i g. 2). Zum spielfreien Einstellen des Schneckentriebes 6, 7 ist die Verstelleinheit 10, 11 mit einer Druckschraube 16 und Sicherungsmutter 17 im Sinne einer Achsabstandsveränderung verstellbar. Dieses Einstellen wird vor dem Festziehen der Schrauben 14, 15 vorgenommen. An ihrem freien Ende ist die Schneckenwelle mit einem Sechskant 18 versehen, auf den eine nicht gezeigte Kurbel od. dgl. aufgesteckt werden kann zum Verdrehen der Schnecke 7 und damit des Zylinders 3. Der Verdrehweg kann an einem drehfest mit der Schneckenwelle 9 verbundenen Skalenring 19 abgelesen werden. Zum Festklemmen des Schneckentriebs 6, 7 ist eine Klemmschraube 20 vorgesehen, die auf die Schneckenwelle 9 wirkt. Eine Gegenschraube 21 verhindert ein Durchbiegen der Schneckenwelle.
• Der Zylinder 3 weist in seinem oberen Bereich eine Innenverzahnung 24 auf (F i g. 1), deren Zähne ähnlich einer Zahnstange senkrecht zur Achse 3, aber auch konzentrisch zu ihr verlaufen. In diese Innenverzahnung 24 greift eine Schnecke 25 ein, deren Achse 26 mit der Achse 3 einen ihrem Steigungswinkel ß2 entsprechenden Winkel 6 einschließt. Die Schnecke 25 bzw. ihre Schneckenwelle 27 sind in einer zweiteiligen Verstelleinheit 28, 29 gelagert, die in einem Deckel 30 befestigt ist, der den Zylinder 3 nach oben abschließt und mittels Schrauben 31 auf diesem gehalten wird. Die Lagerung der Schneckenwelle 27, die Einrichtungen zum spielfreien Einstellen und zum Festklemmen des Schneckentriebs 24, 25 entsprechen sinngemäß der Lagerung und den Einrichtungen des Schneckentriebs 6, 7. Auch die Schneckenwelle 27 ist mit einem (mit 32 bezeichneten) Sechskant versehen, auf den eine nicht gezeigte Kurbel od. dgl. aufgesteckt werden kann zum Verdrehen der Schnecke 25 und damit zum axialen Verschieben des Zylinders 3. Der Schneckentrieb 24, 25 gleicht in seiner Wirkung also einem Schraubentrieb. Der Verschiebeweg des Zylinders 3 kann an einem drehfest mit der Schneckenwelle 27 verbundenen Skalenring 33 abgelesen werden.
• Der Anzeigebereich der Skalenringe 19,33 ist naturgemäß begrenzt, z. B. auf 4" bzw. auf 5 mm. Diese Feinanzeigen werden deshalb ergänzt durch eine Grobanzeige am unteren Ende des Zylinders 3, die den gesamten Verstellbereich des Zylinders angibt. Die jeweilige Verstellung wird von einem Raster 34 mit senkrechten Linien für den Verdrehweg und waagerechten Linien für die axiale Bewegung angezeigt und kann an am Gehäuse 1 angebrachten Marken 35,36 abgelesen werden.
• Der Zylinder 3 kann in jeder eingestellten Stellung gegen unbeabsichtigtes Verstellen festgelegt werden.
• Das Gehäuse 1 ist zu diesem Zwecke mit einem waagerechten Schlitz 37 und einem senkrechten Schlitz 38 versehen (Fig. 3), so daß eine Art Klemmring 39 entsteht, der über einen Steg 40 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Der Schlitz 38 wird von einer Klemmschraube 41 durchdrungen, mit der der Zylinder 1 über den Klemmring 39 fest im Gehäuse 1 gehalten werden kann.
• Der Zylinder 3 weist auf einem Teil seiner Mantelfläche eine Aussparung 43 auf, in die eine ins Gehäuse 1 eingeschraubte Sperrschraube 44 ragt. Die Aussparung 43 ist so bemessen, daß die Sperrschraube 44 am Ende jedes möglichen Verstellwegs des Zylinders 3 an der Wandung 45 der Aussparung zur Anlage kommt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der mögliche Verdrehweg mit f und der axiale Verstellweg mit 46 bezeichnet. Die Länge 47 der Innenverzahnung 24 entspricht diesem Verstellweg 46 unter Berücksichtigung eines immer einwandfreien Eingriffs der Schnecke 25.
• Da der Verdrehweg f nur einen Bruchteil von 360" ausmacht, würde es genügen, die Verzahnung 6 - abweichend von F i g. 2 - auch nur auf einem entsprechenden Abschnitt ' des Zylinders 3 aufzubringen. Es würde auch genügen, die Innenverzahnung 24 nur in diesem Bereich auszubilden, doch sind umlaufende Zähne einfacher herstellbar.
• Anstelle der Innenverzahnung 24 kann der Zylinder 3 auch eine Außenverzahnung aufweisen. Wenn diese Außenverzahnung und die Verzahnung 6 aus räumlichen Gründen nicht auf axial zueinander versetzten Abschnitten des Zylinders 3 angebracht werden können, sondern beide auf demselben Abschnitt, dann ist eine Begrenzung der beiden Verzahnungen auf den jeweiligen Verstellweg empfehlenswert, um ein Kreuzen der Zähne zu vermeiden.
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Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Axial- und Drehverstellung eines in einem Gehäuse geführten Zylinders, wobei die Drehverstellung mit einem drehantreibbaren verzahnten Teil bewirkt wird, das mit einer drehfest mit dem Zylinder verbundenen Verzahnung zusammenwirkt, gekennzeichnet durch eine erste Schnecke (7) als verzahntes Teil, die mit einer Geradverzahnung (6) zusammenwirkt und deren Achse (8) mit der (5) des Zylinders (3) einen Winkel von 90" +ß, einschließt, wobei ß, der Steigungswinkel der Schnecke (7) ist, und durch eine zweite Schnecke (25), die mit den konzentrisch zur Achse (5) des Zylinders (3) umlaufenden Zähnen einer zweiten Verzahnung (24) des Zylinders zusammenwirkt und deren Achse (26) zu der (5) des Zylinders um einen Winkel geneigt ist, der ihrem Steigungswinkel ß2 entspricht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (6) und/oder die zweite Verzahnung (24) des Zylinders (3) in Achs- und/oder in Umfangsrichtung nur auf jeweils einem Abschnitt (', 47) der Mantelfläche des Zylinders angebracht sind bzw. ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verzahnung (24) eine Innenverzahnung ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfkreisdurchmesser der ersten (6) und - bei Außenverzahnung - der zweiten Verzahnung (24) identisch sind mit dem Durchmesser des Zylinders (3).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schnecke (7, 25) in einer selbständigen Verstelleinheit (10, 11; 28, 29) drehantreibbar gelagert ist, die im Sinne einer Achsabstandsveränderung des jeweiligen Schneckentriebs (6, 7; 24, 25) einstellbar im Gehäuse (1) aufgenommen ist.
6. 6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche l bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (3) festklemmbar im Gehäuse (1) aufgenommen ist.

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Axial-und Drehverstellung eines in einem Gehäuse geführten zylindrischen Bauteils nach dem Oberbegriff des Haupt-