DE3941228C2

DE3941228C2 - Einrichtung zum Positionieren von Maschinenteilen

Info

Publication number: DE3941228C2
Application number: DE19893941228
Authority: DE
Original assignee: FRIEDEMANN WAGNER HANDHABUNGST
Current assignee: FRIEDEMANN WAGNER HANDHABUNGST
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1994-07-21
Anticipated expiration: 2009-12-15
Also published as: DE3941228A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Positionieren von Maschinenteilen mit Hilfe eines Weg- oder Hubbegren zungs-Systems gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der FR 25 05 232 bekannt geworden. Diese Einrichtung weist eine Hohl schraube auf, die mit einem Außengewinde zum Anbringung an einem Werkstück oder Werkzeug vorgesehen ist. Innerhalb der Hohlschraube ist ein zylindrisches Organ angeordnet, welches bei Erreichen einer bestimmten Position ein Schaltsignal auslöst. Es handelt sich hierbei um einen berührungsfrei arbeitenden Initiator. Die eine Stirnfläche des Initiators ist als Sensorfläche ausgebildet und auf das Meßobjekt hin gerichtet. Die gegenüberliegende Stirnfläche ist als An schlußfläche konzipiert, an dem ein Kabel befestigt ist.

Der Initiator ist innerhalb der Hohlschraube axial fixiert. Hierfür dient eine Gewindehülse, die in die Hohlschraube eingedreht und hierdurch über eine am Initiator angreifende Druckfeder den Initiator in der Hohlschraube gegen einen flanschartigen Absatz am gegenüberliegenden Ende der Hohl schraube gedrückt hält.

Der Nachteil dieser vorbekannten Einrichtung besteht darin, daß der Initiator in Bezug auf die Hohlschraube axial fi xiert und damit eine individuelle, variable Abstimmung auf verschiedene Ansprechabstände nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrich tung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, daß die Sensorfläche des Initiators weitge hend unabhängig von der Position der Hohlschraube auf einen gewünschten Meßabstand vom Meßobjekt einstellbar.

Gelöst wird dieses Problem mit einer Einrichtung, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Die Erfindung basiert auf der Idee, den Initiator in der Gewindehülse drehbar, jedoch axial spielfrei und unver schieblich zu fixieren und die Gewindehülse mit einem Außen gewinde in Form eines Feingewindes zu versehen, welches im Eingriff mit einem korrespondierenden Innengewinde innerhalb der Hohlschraube ist. Hierdurch ist es möglich, den Initia tor in Bezug auf die Hohlschraube axial verschieblich anzu ordnen, wobei das Feingewinde der Gewindehülse eine äußerst exakte Positionierung ohne Veränderung der Lage der Hohl schraube zuläßt. Die drehbare Lagerung des Initiators er laubt es, die Gewindehülse zu betätigen, ohne den Initiator gleichzeitig rotierend mitzunehmen. Eine derartige Rota tionsbewegung ist unerwünscht, da diese das gegebenenfalls bereits angeschlossene Kabel mitnehmen und verdrehen würde. Mit der erfindungsgemäßen drehbaren Lagerung behalten der Initiator sowie das gegebenenfalls angeschlossene Kabel ihre Relativ-Winkellage bei.

Das Prinzip einer axialen Positionierung mittels Feingewinde ist für den Fall eines mechanischen Taststifts aus dem DE-GM 19 23 783 bekannt. Der dort beschriebene Anschlag ist als mechanischer Anschlag konzipiert und hat die Aufgabe, bei einer Präzisionsbearbeitungsmaschine eine Verschiebebewegung am Ende des vorgesehenen Verschiebeweges durch Umschalten von einem Schnellgang auf einen Schleichgang zu bremsen, so daß die Endphase der Bewegung verlangsamt und am Ende des Verschiebungsweges durch Auftreffen auf einen Endanschlag gestoppt wird. Hierzu ist ein sehr hoher konstruktiver Aufwand erforderlich, um die dort vorgegebene Aufgabe mit tels mechanischer Anschläge zu lösen.

Im Gegensatz dazu wird beim Gegenstand der Erfindung voraus setzungsgemäß kein mechanischer Anschlag vorgesehen.

Spezielle, vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben. Insbe sondere betreffen diese die Ausgestaltung der Lagerung des Initiators in der Gewindehülse. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gewindehülse mit einem flanscharti gen Ansatz ausgestattet, welcher in eine korrespondierend gestaltete Ringnut des Initiators eingreift. Um die Gewinde hülse am Initiator anbringen zu können, ist diese entweder in Längsrichtung zweigeteilt und besteht aus Halbschalen oder sie besteht aus einem elastisch nachgebenden Werkstoff, so daß die Gewindehülse mit ihrem flanschartigen Ansatz in die Ringnut einrasten kann.

Auch können mehrere, beabstandet angeordnete Nuten am Initi ator zum wahlweisen Eingriff der Gewindehülse angebracht werden. Diese erlauben eine Variation der axialen Zuordnung zwischen Initiator und Gewindehülse innerhalb weiter Gren zen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine aus getrennten Teilen zusammensetzbare Einrichtung zum Positionieren von Maschinentei len

a) Hohlschraube im Halbschnitt,
b) Hohlschraube mit eingeschobenem Initiator, ohne Gewindehülse,
c) Hohlschraube mit eingesetztem Initiator, mit Gewindehülse fixiert,
d) Hohlschraube mit einem weiteren Initiator, in einer ersten von zwei möglichen Rastlagen fixiert,
e) Hohlschraube mit dem Initiator gemäß Fig. 1d, in einer zweiten von zwei möglichen Rastlagen fixiert;

Fig. 2 Initiator in Einzeldarstellung;

Fig. 3 Zusammenstellungs-Darstellung der Einrichtung, Gewindehülse am Initiator angebracht, Initiator in Einführstellung;

Fig. 4 Gewindehülse und Hohlschraube in Einzeldarstel lung.

In Fig. 1 ist die Hohlschraube 1 mit einem Gewindeansatz 2 und einem als Sechskantkopf ausgebildeten Schraubenkopf 3 mit in allen vier Fällen übereinstimmender Darstellung einer Bohrung 4, in welche in Fig. 1b, 1c und 1d ein Näherungs- Initiator 5 in Richtung auf die Öffnung des Schraubenkopfes 3 eingeschoben ist und gegenüberliegend eine Sensorfläche 6 des Initiators 5 sichtbar. In der zusätzlichen Ansicht im linken Teil der Fig. 1a ist die Hohlschraube 1 in einer Ansicht von rechts dargestellt.

Eine Gewindehülse 8 (in Fig. 1c) ist in den Schraubenkopf 3 eingeschraubt, sie hält den Initiator 5 in engem Laufsitz ohne merkliches Spiel satt. Die axiale Lage des Initiators 5 in bezug auf die Gewindehülse 8 ist durch eine Ringnut 15 am Initiator 5 einerseits und eine Ringnase 9 an der Gewinde hülse 8 andererseits so festgelegt, daß der Initiator 5 zwar in der Gewindehülse 8 drehbar, aber nicht axial verschieb lich eingesetzt ist. Deswegen läßt sich der Initiator 5 zusammen mit der Gewindehülse 8 in die Hohlschraube 1 mehr oder weniger weit einschrauben, d. h., die Lage des Initia tors 5 läßt sich auf diese Weise feineinstellen.

Hierzu ist die Gewindehülse 8 aus Kunststoff gefertigt und mit einem Außengewinde 10 ausgestattet, mit dem sie in ein korrespondierendes Innengewinde 7 des Schraubenkopfes 3 soweit eingedreht wird, bis die Sensorfläche 6 des Initia tors 5 die erforderliche Entfernung vom dem Gegenwerkstück bzw. Werkzeug hat.

Der Initiator 5 für eine Näherungsmeldung ist handelsüblich mit einem Sensor ausgestattet, der z. B. als elektromagneti scher Melder in dem Gehäuse des Initiators 5 eingebaut ist und stirnseitig, der Sensorfläche 6 gegenüberliegend, An schlüsse 11 für elektrische Leitungen des Sensors enthält (Fig. 2).

Die Befestigung der Gewindehülse 8 auf dem Ini tiator 5 kann ohne Änderung der Erfindung in äquivalenter Weise umgekehrt werden.

Die Hohlschraube 1 kann durch ihre Ausbildung in üblicher Weise an einem Werkzeug oder Werkstück an der gewünschten Stelle in einer vorgeschriebenen Stellung mit Hilfe ihres Außengewindes 12 eingeschraubt und gesichert werden. Die Bruchlinien sollen andeuten, daß die Hohlschraube 1 und der Näherungs-Initiator 5 in gegebenen Grenzen an Anpas sungsbedürfnisse des betreffenden Werkstücks angepaßt werden können.

In den Beispielen gemäß Fig. 1d und 1e ist eine Wahl zwi schen zwei verschiedenen Lagen des Initiators 5 in Bezug auf die Hohlschraube 1 mittels zweier unterschiedlicher Nut-/Na sen-Zuordnungen dargestellt. Der Initiator 5 besitzt zu diesem Zweck zwei beabstandet angebrachte Ringnuten 15, 16, die wahlweise zum Eingriff in die Ringnase 9 der Gewindehül se 8 bestimmt sind.

In Fig. 1 ist eine Ringnut 13 mit dem Dichtungselement 20, z. B. in Form eines Rings, an der Innenseite des Schrauben kopfes 3 dargestellt, an die sich das Innengewinde 7 an schließt.

Gemäß Fig. 1 liegt bei richtigem Einbau des Initiators 5 in die Hohlschraube 1 ein Ringabschnitt 14 für die Sichtbarma chung einer Lichtquelle außerhalb des Schraubenkopfes 3.

In Fig. 2 ist der Initiator 5 in Längs-Außen-Ansicht zusam men mit (links) der Ansicht der Sensorfläche 6 und der für einen Steckanschluß 11 gedachten Anschlußfläche 17 am gegen überliegenden Ende dargestellt. Im linken Teil der Seitenan sicht, links von der Bruchlinie, ist zunächst die Ringnut 15 und davon etwas in Richtung auf die Anschlußfläche 11 der Ringabschnitt 14 für die Lichtquel len-Eingießung sowie eine Ringnase 18 als Eintauch-Begren zung des Initiators 5 angeordnet.

Die Anschlußfläche 17 des Initiators 5 ist mit Anschlüssen 11 in Form von Anschlußstiften bzw. Buchsen versehen. Die entgegengesetzte Endfläche 35 des Initiators 5 ist links dargestellt und zeigt die Endfläche, die als Sensorfläche 6 des Initiators 5 wirkt.

Fig. 3 zeigt den Initiator 5 noch außerhalb des Schrauben kopfes 3 und auf dem Initiator vorbereitet aufgesteckt die Gewindehülse 8 im Halbschnitt, wobei man die Ringnase 9 für das Eintauchen in die Ringnut 15 des Initiators 5 erkennt, welche mit engem Laufsitz ohne merkliches Spiel auf dem Initiator 5 drehbar angeordnet ist. Die Hohlschraube 1 ist in der oberen Hälfte längsgeschnitten und in der unteren Hälfte von außen dargestellt. In dem oberen Längsschnitt- Teil ist die Ringnut 13 für ein Dichtungselement 20, z. B. einem Ring aus Gummi oder dergleichen, sichtbar. Auf dem Gewindeansatz 2 ist das Gewinde mit einer Freidrehung verse hen.

In Fig. 4 sind für sich die Gewindehülse 8 einschließlich einer Ansicht und die Hohlschraube 1, im Halb schnitt, zusammen mit einer Sicht auf den Schraubenkopf 3, dargestellt.

Figurenlegende

1 Hohlschraube
2 Gewindeansatz
3 Schraubenkopf
4 Bohrung
5 Näherungsinitiator
6 Sensorfläche
7 Innengewinde
8 Gewindehülse
9 Ringnase
10 Außengewinde
11 Anschlüsse
12 Außengewinde
13 Ringnut
14 Ringabschnitt
15 Ringnut
16 Ringnut
17 Anschlußfläche
18 Ringnase
20 Dichtungselement

Claims

1. Einrichtung zum Positionieren von Maschinenteilen mit Hilfe eines Weg- oder Hubbegrenzungs-Systems, bei der eine Hohlschraube mit einem Außengewinde zum Anbringen an ein Werkstück, Werkzeug oder dergleichen vorgesehen und innerhalb der Hohlschraube ein bei Erreichen der gewünschten Position ein Schaltsignal auslösendes, zylindrisches Organ angeordnet ist, dessen axiale Posi tion in bezug auf die Hohlschraube mit einer Gewindehül se fixierbar ist, wobei das das Schaltsignal auslösende Organ ein Initiator nach Art eines berührungsfrei arbei tenden Näherungsschalters ist, dessen eine Stirnfläche als Sensorfläche und dessen gegenüberliegende Stirnflä che als Anschlußfläche für ein Kabel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Initiator (5) an einem der Anschlußfläche (17) benachbarten Axialabschnitt in der Gewindehülse (8) drehbar gelagert, jedoch axial spielfrei fixiert ist, und
- die Gewindehülse (8) ein Außengewinde (10) mit kleiner Steigung (Feingewinde) aufweist, das im Eingriff mit einem korrespondierenden Innengewinde (7) ist, das seinerseits in die Hohlschraube (1) eingeschnit ten ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschraube (1) endseitig mit einem integrierten Sechskant-Schraubkopf (3) versehen ist, der das Innenge winde (7) trägt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Initiator (5) wenigstens eine Nut (15) in dem der Anschlußfläche (17) benachbarten Axialabschnitt aufweist, in die die Gewindehülse (8) mit einer Ringnase (9) eingreift.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Initiator (5) mehrere, beabstandet angeordnete Nuten (15, 16) zum wahlweisen Eingriff der Gewindehülse (8) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß die Gewindehülse (8) in Längsrichtung zweige teilt ist und aus zwei Halbschalen besteht.

6. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß die Gewindehülse (8) aus einem elastisch nach gebenden Werkstoff besteht.

7. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschraube (1) eine Ringnut (13) zur Aufnahme eines Dichtungsrings (20) aufweist.

8. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse (8) zur Sichtbarmachung eines vom Initiator (5) ausgelösten optischen Signals, welches über einen Ringabschnitt (14) des Initiators (5) ausgesendet wird, vorbereitet ist.

9. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfläche (17) des Initiators (5) mit Anschlüssen (11) für das Kabel verse hen ist.