DE3519386A1 - Device for aligning and positioning a power unit - Google Patents
Device for aligning and positioning a power unitInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zum Ausrichten und Positionieren einer KrafteinheitDevice for aligning and positioning a force unit
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausrichten und Positionieren einer Krafteinheit, beispielsweise eines Impulsgebers, auf einen zu belastenden Körper, bestehend aus einem Gestell zur Abstützung und/oder Führung der Krafteinheit.The invention relates to a device for aligning and Positioning a force unit, for example a pulse generator, towards you burdening body, consisting of a frame for support and / or guidance the power unit.
Beispielsweise bei der Prüfung eines Geschützes wird durch einen Impulsgeber ein Rückstoßimpuls erzeugt, der die rücklaufenden Massen beschleunigt, die dann den als Bremseinrichtung wirkenden Stoßdämpfer des Geschützes belastet. Dabei ist es erforderlich, daß vor jeder derartigen Belastung der Impulsgeber genau fluchtend auf das Geschütz bzw. das Geschützrohr ausgerichtet wird. Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung bekannt, die aus einem den Impulsgeber abstützenden und führenden Gestell besteht. Auf dem Gestell ist eine Parallelführung vorgesehen, die sowohl um eine horizontale als auch um eine vertikale Achse geschwenkt werden kann. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht nun darin, daß die Verstellmöglichkeit auf diese beiden Achsen bezogen ist und so verhältnismäßig gering ist und keine Parallelhöhenverstellung der Parallelführung möglich ist.For example, when testing a gun, a pulse generator a recoil impulse is generated, which accelerates the retreating masses, which then loaded the gun's shock absorber, which acts as a braking device. It is it is necessary that the pulse generator is precisely aligned before each such load is aimed at the gun or the gun barrel. To that end is a Known device consisting of a frame supporting and guiding the pulse generator consists. A parallel guide is provided on the frame, which can be used both for a can be pivoted horizontally as well as around a vertical axis. The disadvantage this known device consists in the fact that the adjustment these two axes is related and so is relatively low and no parallel height adjustment parallel guidance is possible.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausrichten und Positionieren einer Krafteinheit auf einen zu belastenden Körper zu schaffen, die nicht nur eine vielfältige Verstellbarkeit besitzt, sondern auch eine Parallelverstellung der Krafteinheit ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a device for aligning and positioning a force unit on a body to be stressed to create that not only has a wide range of adjustability, but also enables parallel adjustment of the power unit.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das Gestell zwei mit Abstand voneinander auf getrennten Führungsschienen ausgebildete, in Wirkrichtung der Krafteinheit unter entgegengesetzten gleichen Winkeln keilförmig zueinander verlaufende Führungsflächen auf, auf denen sich die Krafteinheit mit gleichwinklig dazu verlaufenden Grundflächen abstützt, die Führungsschienen sind in einer Ebene quer zur Wirkrichtung der Krafteinheit verschiebbar auf dem Gestell geführt und in Wirkrichtung fixiert und jeder Führungsschiene ist mindestens ein Stellantrieb zugeordnet.To solve this problem, the frame has two spaced apart formed on separate guide rails, in the direction of action of the power unit below opposite equal angles guide surfaces extending in a wedge shape to one another on which the force unit is located with base surfaces at the same angle supported, the guide rails are in a plane transverse to the direction of action of the power unit slidably guided on the frame and fixed in the direction of action and each guide rail at least one actuator is assigned.
Durch diese Ausbildung werden zwei schiefe Ebenen gebildet, zwischen denen die Krafteinheit zentrisch angeordnet ist Durch Verstellung dieser schiefenen Ebenen kann die Krafteinheit ausgerichtet und in alle Positionen des vorgegebenen Stellbereiches gebracht werden. Dies gilt sowohl für die Einstellung einer Winkellage als auch für eine Parallelverschiebung.This training creates two inclined planes between which the power unit is arranged centrally by adjusting this oblique The force unit can be aligned and in all positions of the given levels Adjustment range are brought. This applies both to the setting of an angular position as well as for a parallel shift.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in einer Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to several in a drawing illustrated embodiments explained in more detail.
Dabei zeigen Fig. 1 eine teilweise geschnittene Aufrißdarstellunq einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1, Fig. 3 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 3, Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes der Fig. 1, Fig. 6 eine Ausbildung der Führungsflächen als Kegelrollen, Fig. 7 eine Ausbildung der Grundflächen als Kegelrollen, Fig. 8 eine Ausbildung der Führungsflächen als zylindrische Rollen, Fig. 9 eine Ausbildung der Grundflächen als zylindrische Rollen, Fig. 10 eine Lagerung der zylindrischen Rollen der Fig. 8 und 9, Fig. 11 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit abgesenkter Krafteinheit, Fig. 12 eine gegenüber der Fig. 11 geringfügig abgeänderte Vorrichtung mit angehobener Krafteinheit, Fig. 13 einen unterteilten Schnitt durch die Vorrichtung von den Fig. 11 und 12, Fig. 14 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 13 und Fig. 15 eine prinzipmäßige Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einigen ihrer Verstellmöglichkeiten.1 shows a partially sectioned elevation representation a device according to the invention, Fig. 2 is a plan view of the device 1, 3 show a further embodiment of a device according to the invention, FIG. 4 shows a plan view of the device of FIG. 3, FIG. 5 shows an enlarged illustration a section of Fig. 1, Fig. 6 a design of the guide surfaces as tapered rollers, 7 shows an embodiment of the base surfaces as tapered rollers, FIG. 8 shows an embodiment of the guide surfaces as cylindrical rollers, FIG. 9 shows an embodiment of the base surfaces as cylindrical rollers, Fig. 10 shows a storage of the cylindrical 8 and 9, FIG. 11 shows a further embodiment of a device according to FIG of the invention with a lowered power unit, FIG. 12 a slightly different from FIG. 11 modified device with raised power unit, Fig. 13 a subdivided Section through the device of FIGS. 11 and 12, FIG. 14 a plan view the device according to FIG. 13 and FIG. 15 shows a basic representation of a device according to the invention with some of its adjustment options.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung gezeigt, mit der eine Krafteinheit 1 ausgerichtet bzw. positioniert werden kann. Dabei verläuft die Wirkrichtung der Krafteinheit in der Fig. 1 senkrecht zur Zeichnungsebene. Das die Krafteinheit 1 aufnehmende Gestell 2 besteht hier aus einer Platte 3, in der eine quer zur Wirkrichtung der Krafteinheit 1 verlaufende Nut 4 eingearbeitet ist. In dieser Nut 4 sind zwei Gleitsteine 5 verschiebbar geführt, die jeweils einen Stift 6 aufnehmen. An seinem aus dem Gleitstein 5 bzw. aus der Nut 4 herausragenden Ende ist jeder Stift 6 mit einer als Keilleiste ausgebildete Führungsschiene 7,8 verbunden, wobei die Führungsflächen 9 der beiden Führungsschienen 7,8 unter entgegengesetztem, jedoch gleichem Winkel zueinander verlaufen, so daß eine keilförmige Aufnahme für die Krafteinheit 1 gebildet ist.In Figs. 1 and 2, a device is shown with which a power unit 1 can be aligned or positioned. The direction of action is the Force unit in Fig. 1 perpendicular to the plane of the drawing. That the power unit 1 receiving frame 2 consists of a plate 3, in which a transverse to the direction of action the power unit 1 running groove 4 is incorporated. In this groove 4 there are two Sliding blocks 5 guided displaceably, each receiving a pin 6. On his from the sliding block 5 or from the groove 4 protruding end of each pin 6 is with connected to a guide rail 7, 8 designed as a V-ledge, the guide surfaces 9 of the two guide rails 7.8 at opposite, but the same angle run to each other, so that a wedge-shaped receptacle for the power unit 1 is formed is.
Die Krafteinheit 1 weist an ihren unteren Seitenkanten je eine unter gleichem Winkel zu den Führungsflächen 9 verlaufende Grundfläche 10 auf, über die die Krafteinheit 1 auf den Führungsflächen 9 aufliegt. Die Krafteinheit 1 ist somit auf den Führungsschienen 7,8 in Wirkrichtung, beispielsweise für die Anstellbewegung und den Rückstoßweg bewegbar. Die unter- halb der Führungsschienen 7,8 befindlichen Gleitsteine gestatten es nun, daß die beiden Führungsschienen 7,8 gegeneinander bzw. voneinander weg und damit quer zur Wirkrichtung der Krafteinheit 1 verschoben werden können, in Wirkrichtung aber fixiert sind. Für die Bewegung gegeneinander sind am Gestell 2 vier Stellantriebe 11 angeordnet, von denen jeweils zwei Stellantriebe 11 mit Abstand voneinander an einer Führungsschiene 7,8 angreifen. Die Stellantriebe 11 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als hydraulisch beaufschlagbare, doppelt wirkende Kolben-Zylindereinheiten ausgebildet, die einzeln oder paarweise, synchron oder asynchron, voneinander abhängig oder unabhängig beaufschlagt werden können. Dabei ist der Krafteinheit eine Meßeinrichtung zugeordnet, über die die Stellantriebe manuell, analog oder digital steuerbar oder analog oder digital regelbar sind. In Abhängigkeit von der Beaufschlagung der Stellantriebe 11 können beispielsweise die in der Fig. 15 aufgezeigten Bewegungen der Führungsschienen 7,8 ausgeführt werden. Dabei kann die Krafteinheit angehoben bzw. abgesenkt, parallel seitlich verschoben oder wie um eine horizontale oder vertikale Achse verschwenkt werden, wobei alle Bewegungen miteinander kombiniert werden können. Damit ist es möglich, die Krafteinheit 1 genau fluchtend auf den zu belastenden Körper auszurichten.The power unit 1 has one below each on its lower side edges the same angle to the guide surfaces 9 running base 10 over which the force unit 1 rests on the guide surfaces 9. The unit of force 1 is thus on the guide rails 7, 8 in the direction of action, for example for the adjustment movement and the recoil path is movable. The under- half of the guide rails 7.8 located sliding blocks now allow the two guide rails 7.8 against each other or away from each other and thus transversely to the effective direction of the force unit 1 can be moved, but are fixed in the effective direction. For movement four actuators 11 are arranged against each other on the frame 2, each of which attack two actuators 11 at a distance from one another on a guide rail 7,8. The actuators 11 are in the illustrated embodiment as hydraulically actuated, double-acting piston-cylinder units designed individually or in pairs, can be applied synchronously or asynchronously, dependent on one another or independently can. The force unit is assigned a measuring device via which the Actuators can be controlled manually, analog or digitally, or controlled analog or digitally are. Depending on the action on the actuators 11, for example the movements of the guide rails 7, 8 shown in FIG. 15 are carried out. The power unit can be raised or lowered and moved laterally in parallel or how to pivot about a horizontal or vertical axis, all Movements can be combined with each other. This makes it possible to use the power unit 1 to be precisely aligned with the body to be stressed.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 ist ebenfalls eine Platte 3 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel zwei Nuten 4 aufweist. Die Nuten 4 verlaufen hier mit Abstand parallel zueinander und nehmen jeweils zwei Gleitsteine 5 auf, in die jeweils ein Stift 6 eingesetzt ist. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist hier jede Führungsschiene aus zwei Führungsstücken 7a,7b bzw. 8a,8b gebildet, an denen jeweils ein Stellantrieb 11 angreift. Auch damit ist es möglich, die Krafteinheit 1, wie bereits anhand der Fig. 1 und 2 erläutert, beliebig zu positionieren. Die keilförmig zueinander verlaufenden Grundflächen 10 sind hier jedoch nicht direkt an der Krafteinheit 1 ausgebildet, sondern an einer Platte 12 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel fest mit der Krafteinheit 1 verbunden ist.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4 is also a Plate 3 is provided, which has two grooves 4 in this exemplary embodiment. the Grooves 4 run parallel to one another at a distance here and each take two sliding blocks 5, in each of which a pin 6 is inserted. In contrast to the exemplary embodiment 1 and 2, each guide rail is made up of two guide pieces 7a, 7b or 8a, 8b formed, on each of which an actuator 11 engages. It is with that too possible, the power unit 1, as already explained with reference to FIGS. 1 and 2, as desired to position. The base surfaces 10, which run in a wedge shape to one another, are here however, not formed directly on the power unit 1, but at a plate 12 is provided, which in this embodiment is fixed to the power unit 1 is connected.
In der Fig. 5 ist dar-geste-llt, daß zwischen der Führungsfläche 9 der Führungsschiene 7 und der parallel dazu verlaufenden Grundfläche 10 der Krafteinheit 1 bzw. der Platte 12 ein Führungsband 13 angeordnet ist, welches beispielsweise in die Krafteinheit 1 bzw. die Platte 12 eingelassen ist. Dieses Führungsband 13 kann beispielsweise aus verschleißfestem Kunststoff mit geringem Reibwert bestehen. Als Führungsband 13 kann auch ein Nabellager-Flachkäfig verwendet werden.In FIG. 5 it is shown that between the guide surface 9 the guide rail 7 and the parallel base 10 of the power unit 1 or the plate 12, a guide belt 13 is arranged, which for example is embedded in the power unit 1 or the plate 12. This guide tape 13 can for example consist of wear-resistant plastic with a low coefficient of friction. A navel bearing flat cage can also be used as the guide band 13.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind die bisher benutzten Führungsschienen bzw. Führungsstücke durch Kegelrollen 7c ersetzt. Diese Kegelrollen 7c sind drehbar auf dem Stift 6 des Gleitsteines 5 gelagert und werden in der Nut 4 über die direkt oder indirekt an den Stiften 6 angreifenden Stellantriebe 11 verschoben. Bei dieser Ausführung wird jede Führungsschiene 7,8 durch mindestens zwei und jedes Führungsstück 7a,7b und 8a,8b durch mindestens eine Kegelrolle 7c ersetzt. Dabei können auch Leisten verwendet werden, die mit mehreren Kegelrollen 7c bestückt sind.In the embodiment of FIG. 6, the guide rails previously used are or guide pieces replaced by tapered rollers 7c. These tapered rollers 7c are rotatable stored on the pin 6 of the sliding block 5 and are in the groove 4 via the direct or actuators 11 acting indirectly on the pins 6. At this Each guide rail 7,8 is executed by at least two and each guide piece 7a, 7b and 8a, 8b replaced by at least one tapered roller 7c. You can also use bars are used, which are equipped with several tapered rollers 7c.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist eine Umkehrung zur Fig. 6 vorgenommen worden. Hier ist jede Grundfläche 10 durch mindestens zwei Kegelrollen l0a gebildet, die jeweils auf einem in die Krafteinheit 1 oder die Platte 12 eingesetzten Zapfen 14 drehbar gelagert sind.In the embodiment of FIG. 7, a reversal to FIG. 6 has been made. Here each base area 10 is formed by at least two tapered rollers 10a formed, each on one inserted into the force unit 1 or the plate 12 Pin 14 are rotatably mounted.
In der Fig. 8 ist eine Führungsschiene 7 gezeigt, die anstelle der Führungsflächen mit mindestens zwei zylindrischen Rollen 7d bestückt ist. Bei der Verwendung von Führungsstücken 7a, 7b muß jedes Führungsstück 7a,7b mit mindestens einer zylindrischen Rolle 7d ausgerüstet sein. Die zylindrischen Rollen 7d sind auf Achsen 15 drehbar gelagert, die in der Führungsschiene fest angeordnet sind.In Fig. 8, a guide rail 7 is shown, which instead of Guide surfaces is equipped with at least two cylindrical rollers 7d. In the Using guide pieces 7a, 7b, each guide piece 7a, 7b must have at least be equipped with a cylindrical roller 7d. The cylindrical rollers 7d are rotatably mounted on axles 15, which are fixedly arranged in the guide rail are.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 werden die keilförmig zueinander verlaufenden Grundflächen der Krafteinheit 1 bzw.In the embodiment according to FIG. 9, the are wedge-shaped to one another running base areas of the force unit 1 resp.
der Platte 12 durch zylindrische Rollen lOb gebildet, die auf der Führungsfläche 9 der Führungsschiene 7 ablaufen. Wie aus der Fig. 10 ersichtlich, können die zylindrischen Rollen 7d und lOb mittels Kugelhülsen 17 auf den Achsen 15 bzw. 16 gelagert sein, wodurch sich der Reibungswiderstand beim Positionieren sowie beim Anstellen und beim Arbeiten der Krafteinheit 1 verringert.the plate 12 formed by cylindrical rollers lOb on the Guide surface 9 of the guide rail 7 run off. As can be seen from Fig. 10, can the cylindrical rollers 7d and lOb by means of ball sleeves 17 on the axles 15 or 16 be stored, whereby the frictional resistance when positioning as well as when hiring and working the power unit 1 is reduced.
Bei der in der Fig. 11 gezeigten Vorrichtung ist an jeder Stirnfläche der beiden Führungsschienen 7,8 jeweils das eine Ende eines Hebels 18 kardanisch schwenkbar gelagert, deren andere Enden auf einer Achse 19 zusammengefaßt sind. Diese Achsen 19 sind an einem gemeinsamen Holm 20 befestigt, der in der die Krafteinheit 1 aufnehmenden Platte 12 vertikal verschiebbar geführt ist.In the device shown in FIG. 11, there is on each end face of the two guide rails 7, 8 each have one end of a lever 18 gimbaled pivotally mounted, the other ends of which are combined on a shaft 19. These axes 19 are attached to a common spar 20 in which the power unit 1 receiving plate 12 is guided vertically.
Die Hebel 18 stellen bei einer Verschiebung der Führungsschienen 7,8 sicher, daß die Platte 12 immer genau zwischen den beiden Führungsschienen 7,8 zentriert ist. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 ist hier die Krafteinheit 1 jedoch nicht fest mit der Platte 12 verbunden. Die Platte 12 besitzt eine Prismenführung 21, die hier in eine entsprechende Nut 22 der Krafteinheit 1 geführt ist und eine Verschiebung der Krafteinheit 1 auf der Platte 12 in Wirkrichtung und entgegengesetzt der Wirkrichtung sicherstellt.The levers 18 provide 7,8 when the guide rails are displaced sure that the plate 12 is always centered exactly between the two guide rails 7,8 is. In contrast to the embodiment of FIGS. 3 and 4, the force unit is here 1, however, is not firmly connected to the plate 12. The plate 12 has a prismatic guide 21, which is guided here in a corresponding groove 22 of the power unit 1 and a Displacement of the force unit 1 on the plate 12 in the direction of action and in the opposite direction the effective direction ensures.
Das in Fig. 12 gezeigte Ausführungsbeispiel stimmt weitgehend mit der Darstellung in Fig. 11 überein. Hier ist jedoch die Krafteinheit 1 fest mit der Platte 12 verbunden. Die Fig. 11 und 12 zeigen, daß die Länge der Hebel 18 und die Lage der Gelenkpunkte so gewählt werden können, daß sich bei den unterschiedlichen Positionen normalerweise keine Verschiebungen des Holmes 20 ergeben. Dementsprechend braucht der Holm 20 nur Fertigungstoleranzen oder Deformationen auszugleichen.The embodiment shown in Fig. 12 largely agrees the illustration in FIG. 11 corresponds. Here, however, the force unit 1 is firmly in place the plate 12 connected. 11 and 12 show that the length of the levers 18 and the location of the Articulation points can be chosen so that at Normally no displacements of the spar 20 in the different positions result. Accordingly, the spar 20 only needs manufacturing tolerances or deformations balance.
Die Fig. 13 und 14 zeigen die unterschiedlichen Ausbildungen der Fig. 11 und 12 im Schnitt, wobei jeweils die linke Darstellung der Fig. 11 entspricht, während die Fig. 12 in der rechten Hälfte der Darstellung gezeigt ist. Im linken Halbschnitt ist dabei zu erkennen, daß die Platte 12 über einen weiteren Gleitstein 23 zusätzlich in einer Nut 24 geführt und damit gegen eine Verschiebung in Wirkrichtung der Krafteinheit 1 gesichert ist. Im rechten Halbschnitt ist die Platte 12 erheblich kürzer als im linken Halbschnitt ausgebildet, so daß diese Platte 12 zusammen mit der mit ihr fest verbundenen Krafteinheit 1 aufgrund der größeren Länge des Holmes 20 in Wirkrichtung der Krafteinheit 1 auf den Führungen 7,8 verschoben werden kann.FIGS. 13 and 14 show the different configurations of FIG. 11 and 12 in section, the left representation in each case corresponding to FIG. 11, while FIG. 12 is shown in the right half of the illustration. In the left Half-section can be seen that the plate 12 has a further sliding block 23 additionally guided in a groove 24 and thus against displacement in the direction of action the power unit 1 is secured. In the right half section, the plate 12 is considerable shorter than in the left half section, so that this plate 12 together with the power unit 1 firmly connected to it due to the greater length of the spar 20 can be moved in the direction of action of the force unit 1 on the guides 7, 8.
In Abänderung der erläuterten Ausführungsbeispiele ist es selbstverständlich auch möglich, die Führungsschienen 7,8 fest auf der Platte 3 anzuordnen und an der Krafteinheit 1 bzw. der Platte 12 besondere Führungsschienen bzw. Führungsstücke zur Bildung der Grundflächen 10 vorzusehen, die quer zur Wirkrichtung der Krafteinheit 1 verschiebbar sind. Um die bei der Verstellung auftretende Haftreibung zu beseitigen, kann die Krafteinheit in Wirkrichtung durch die Anstellvorrichtung in Bewegung gehalten werden.It goes without saying that it changes the exemplary embodiments explained also possible to arrange the guide rails 7,8 firmly on the plate 3 and to the Power unit 1 or the plate 12 special guide rails or guide pieces to provide for the formation of the base areas 10, which are transverse to the direction of action of the force unit 1 can be moved. To eliminate the static friction that occurs during adjustment, the power unit can be kept in motion in the effective direction by the adjusting device will.
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