DE3740971A1 - Einrichtung zur praezisen winkeleinstellung einer drehbeweglichen baugruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung ist anwendbar für eine präzise Winkelein­ stellung einer drehbeweglichen Baugruppe mit waagerechter Drehachse, vorzugsweise einer Führung eines Hubschlittens einer Zahnradschleifmaschine.

Mechanisch-optische Neigungsmeßeinrichtungen haben allge­ mein ein Auflösungsvermögen bis 5 Winkelsekunden, das für präzise Einstellungen von Führungen an Zahnradschleifma­ schinen nicht ausreichend ist.

Zur Bestimmung von Drehwinkeln besitzen inkrementale Dreh­ geber mit nachfolgender elektronischer Auswertung ein Auf­ lösungsvermögen von weniger als eine Winkelsekunde, das für präzise Winkeleinstellungen an Führungen hochgenauer Werk­ zeugmaschinen eine ausreichende Genauigkeit besitzt. Als Nachteil ist die Anordnung eines Drehgebers auf der Drehachse der drehbeweglichen Baugruppe zu sehen, da diese, z. B. bei Zahnradschleifmaschinen, bau- und funktionsmäßig nicht immer zur Verfügung steht. Um diesen Nachteil zu ver­ meiden, wird mit dem DD-WP B 23 F/280 368.6 die Anordnung eines Drehgebers parallel zur Drehachse der drehbeweglichen Baugruppe vorgeschlagen. Zur Einstellfehlererfassung der wälzgelagerten Pendelachse des Drehgebers wird diesem ein Pendel mit einem elektronischen Neigungsmeßgerät zugeordnet. Bei der Winkeleinstellung der Baugruppe werden auftretende Schwingungen des Pendels durch ein an diesem angeordnetes Flächenelement, das in ein Dämpfungsmedium taucht, redu­ ziert.

Als Nachteil ist bei dieser Einrichtung zu sehen:

• - Der gerätetechnische Aufwand für das Pendel mit dem elektronischen Neigungsmeßgerät und dem Behälter mit dem Dämpfungsmedium sowie der hierzu erforderliche Platzaufwand,
• - die Beeinträchtigung der Genauigkeit und Reproduzier­ barkeit der Winkeleinstellung durch die unterschiedliche Wälzlagerreibung in den Lagerringen, durch die veränder­ lichen Momente aus der Kabelzuführung zum elektronischen Neigungsmeßgerät für das Pendel und die durch Vibrationen der drehbeweglichen Baugruppe entstehende Wellenbildung auf der Flüssigkeitsoberfläche des Dämpfungsmediums.

Ziel der Erfindung ist es, die Einstellgenauigkeit und Ein­ stellmöglichkeit winkelverstellbarer Führungen zu verbes­ sern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Winkeleinstellung der eingangs genannten Art so auszu­ bilden und anzuordnen, daß unabhängig von der Drehachse der winkelverstellbaren Führung eine genaue drehbewegliche Winkeleinstellung erfolgen kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein mit einer Teilscheibe versehener Aufnahmekörper exzen­ trisch zu seinem Massenschwerpunkt und zentrisch zur Teil­ scheibe hydrostatisch auf einem rotationssymmetrischen Zapfen gelagert ist.

Der Aufnahmekörper ist hydrostatisch radial und axial auf dem rotationssymmetrischen Zapfen gelagert.

Der Teilscheibe ist ein photoelektrischer Abtastkopf zuge­ ordnet, der den Wert der Winkelverstellung der drehbeweg­ lichen Baugruppe erfaßt und auf eine Anzeigeeinheit über­ trägt.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Winkeleinstellung einer Führung einer Zahn­ radschleifmaschine,

Fig. 2 Schnitt A-A nach Fig. 1,

Fig. 3 Schnitt B-B nach Fig. 2.

In der Fig. 1 und 2 ist zur winkelverstellbaren Führung 1 eine Drehachse 2 und ein Hubschlitten 3 mit einer Schleif­ scheibe 4 dargestellt.

Des weiteren sind der Aufnahmekörper 5, der rotations­ symmetrische Zapfen 6, die Teilcheibe mit Radialgitter­ teilung 7, der photoelektrische Abtastkopf 8 und die An­ schlußleitung 12 zur Anzeigeeinheit in ihrer Zuordnung er­ sichtlich.

In der Fig. 3 sind zu den aufgeführten Positionen das ra­ diale hydrostatische Lager 9, das axiale hydrostatische Lager 10 und die hydraulische Einheit 11 angeordnet. In der Fig. 2 und 3 ist der Schwerpunkt S des Aufnahme­ körpers 5 eingezeichnet.

Funktionsbeschreibung

In der winkelverstellbaren Führung 1 befindet sich der rota­ tionssymmetrische Zapfen 6, der achsparallel zur horizon­ talen Drehachse 2 angeordnet ist.

Der Schwerpunkt S des Aufnahmekörpers 5 liegt außerhalb des radialen hydrostatischen Lagers 9, so daß in der Ruhelage der winkelverstellbaren Füührung 1 der Schwerpunkt S des Auf­ nahmekörpers 5 immer genau unter dem rotationssymmetrischen Zapfen 6 liegt. Durch den an der winkelverstellbaren Füh­ rung 1 befestigten berührungslos arbeitenden Abtastkopf 8 und die an dem Aufnahmekörper 5 befestigten Teilscheibe 7 erfolgt die Ermittlung der Winkelverstellung und dessen Weiterleitung durch die Anschlußleitung 12 auf eine nicht dargestellte Anzeigeeinheit.

Durch die hydraulische Einheit 11 erfolgt die Konstant­ haltung eines Lagerspaltes für das radiale hydrostatische Lager 9 und das axiale hydrostatische Lager 10. Da der Reibungswiderstand einer hydrostatischen Lagerung in der Ruhelage gegen 0 geht, ist die Voraussetzung gegeben, daß der Massenschwerpunkt S des Aufnahmekörpers 5 in der Ruhe­ lager immer genau unterhalb des rotationssymmetrischen Zapfens 6 liegt.

Die Einstellung der winkelverstellbaren Führung 1 auf einen vorgegebenen Winkel wird wie folgt vorgenommen:

Nach dem Einschalten der hydaulischen Einheit 11 wird die winkelverstellbare Führung 1 um die Drehachse 2 geschwenkt und auf einen vorgegebenen Winkel eingestellt. Bedingt durch die Schwenkbewegung der winkelverstellbaren Führung 1 und in Verbindung mit den hydrostatischen Lagern 9; 10 erfolgt nach dem Einstellen auf einen vorgegebenen Winkel ein zeitlich begrenztes Auspendeln des Aufnahmekörpers 5 bis zur Ruhelage. Die hydrostatische Flüssigkeit wirkt hier dämpfend auf die Pendelbewegung ein. Die Ruhelage des Auf­ nahmekörpers 5, d. h. die Beendigung der Pendelbewegung ist durch einen konstanten Wert auf der Anzeigeeinheit ersicht­ lich. Nach Beendigung der Einstellung ist die hydraulische Einheit 11 auszuschalten.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind darin zu sehen, daß zum angegebenen Stand der Technik eine höhere Genauigkeit und Reproduzierbarkeit einer Winkeleinstellung vorgenommen werden kann.

Ein weiterer Vorteil ist, daß durch die Gestaltung der Ein­ richtung eine Verkürzung der Einstellzeit erreicht wird und die Einrichtung in ihrer Anordnung variabler an eine zu ver­ stellende Einheit angebaut werden kann.

Vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik ist auch der ge­ ringere Platz- und Kostenaufwand.

• Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen  1 winkelverstellbare Führung
   2 Drehachse
   3 Hubschlitten
   4 Schleifscheibe
   5 Aufnahmekörper
   6 rotationssymmetrischer Zapfen
   7 Teilscheibe mit Radialgitterteilung
   8 photoelektrischer Abtastkopf
   9 radiales hydrostatisches Lager
  10 axiales hydrostatisches Lager
  11 hydraulische Einheit
  12 Anschlußleitung zur Anzeigeeinheit
   S Massenschwerpunkt des Aufnahmekörpers 5

Claims (3)

1. Einrichtung zur präzisen Winkeleinstellung mittels eines Drehgebers für eine drehbewegliche Baugruppe mit waagerechter Drehachse, vorzugsweise einer Führung eines Hubschlittens einer Zahnradschleifmaschine, wo­ bei der Drehgeber mit seiner Achse parallel zur Dreh­ achse der drehbeweglichen Baugruppe angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß ein mit einer Teilscheibe mit Radialgitterteilung (7) versehener Aufnahmekörper (5) exzentrisch zu seinem Massenschwerpunkt (S) und zentrisch zur Teilscheibe mit Radialgitterteilung (7) hydrostatisch auf einem rota­ tionssymmetrischen Zapfen (6) gelagert ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Aufnahmekörper (5) hydrostatisch radial und axial gelagert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Teilscheibe mit Radialgitterteilung (7) ein photoelektrischer Abtastkopf (8) zugeordnet ist.