DE4027582C2

DE4027582C2 -

Info

Publication number: DE4027582C2
Application number: DE19904027582
Authority: DE
Inventors: Uwe 6601 Sitterswald De Greff; Peter 6680 Neunkirchen De Wagner
Original assignee: Komeg Kontroll- und Automationstechnik 6601 Riegelsberg De GmbH
Current assignee: Duerr Assembly Products GmbH
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1992-07-23
Also published as: DE4027582A1

Description

Die Erfindung betrifft ein kraftbetriebenes Einstellgerät zur Drehverstellung einer Gewindespindel, insbesondere einer Spurstange eines Kraftfahrzeuges, sowie zum automatischen Kontern einer Kontermutter, mit einer steckschlüsselartigen Nuß, deren Schlüsselweite derjenigen der Kontermutter entspricht und die mit der Kontermutter formschlüssig verbunden sein kann, wobei die Nuß und eine von ihr getragene Verzahnung derart radial offen ausgebildet sind, daß die Gewindespindel bei deren relativer Querbewegung bis zur Verstellposition in die Nuß einzutreten vermag und daß die Verzahnung mit zwei Antriebszahnrädern kämmt, von denen - unabhängig von der Drehlage der radialen Öffnung - stets mindestens eines mit der Verzahnung im Eingriff ist.

Es ist ein Dreh- und Einstellwerkzeug der oben genannten Art bekannt (Europäisches Patent 01 50 496), bei dem das Verdrehen der Gewindespindel über drei zusammenwirkende hydraulisch anpreßbare Druckwalzen und das Kontern über eine steckschlüsselartige Nuß erfolgt, die mit getrennten Antrieben und Getrieben innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses versehen sind. Der bzw. die Antriebsmotoren bauen hier im rechten Winkel zur Gehäuseachse. Spannkopf, Getriebe und Antrieb bilden eine Einheit.

Bei der Benutzung dieses Werzeugs kann es jedoch aufgrund von Relativbewegungen zwischen Gewindespindel und Spannkopf zu Beschädigungen der Gewindespindel kommen und es ist eine Anpreßhydraulik im Mitteldruckbereich erforderlich. Die quer zur Geräteachse bauenden Motoren setzen der Platzersparnis, die durch die Kombination von Konter- und Einstellwerkzeug erzielt wurde, Grenzen. Ferner bleibt im Fall eines Störfalls das Gerät mit der Zuführeinheit an der Gewindespindel, d. h. der Arbeitsstand bleibt längere Zeit außer Betrieb.

Aus der DE 34 10 912 A1 und der US-PS 31 96 717 sind bereits kraftbetriebene Einstellgeräte bekannt, bei denen Klemmbacken, die die zu verstellende Gewindespindel während des Verstellvorganges halten. Diese Vorrichtungen sind nur mit großem Aufwand zu realisieren.

Die deutsche Auslegeschrift DE 26 44 865 B2 ist eine Vorläufer- Entwicklung zu dem eingangs näher beschriebenen Stand der Technik (EP-PS 01 50 496). Im Prinzip haften dieser Entwicklung dieselben Nachteile an, wie sie oben geschildert worden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einstellgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem es keine Relativbewegung zwischen Gewindespindel und Spannkopf mehr gibt und das keine Anpreßhydraulik mehr benötigt. Außerdem soll es nur noch einen, in der Geräteachse bauenden Motor besitzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nuß und die von ihr getragene Verzahnung Teile einer Konterscheibe sind, in deren Rotationsachse sich eine Steuerscheibe mit kurvenförmigen Nuten und eine durch einen in ihren Antriebsstrang eingreifenden druckluftbetriebenen Bremszylinder mit Hirth-Verzahnung blockierbare Stellscheibe mit durch Zugfedern zusammenziehbaren Klemmbacken, auf denen Betätigungsbolzen sitzen, die in die Nuten der Steuerscheibe eingreifen, befinden, daß die Konterscheibe, die Steuerscheibe und die Stellscheibe mit einer radialen Öffnung zur Aufnahme der Gewindespindel versehen sind und mit je zwei Antriebszahnrädern, die durch ein Zahngetriebe mit einer Kegelradstufe verbunden sind, kämmen, daß durch Einsatz eines Schaltzylinders in Verbindung mit einer Zielkeilschaltung in der Kegelradstufe die Konterscheibe, die Steuerscheibe und die Stellscheibe geschaltet werden können, daß der Antrieb durch einen Motor, der in der Verlängerung des Grundkörpers angeordnet ist sowie über eine mit der Kegelradstufe verbundenen Welle erfolgt und daß das Erreichen der verschiedenen Schaltpositionen durch Näherungsschalter kontrolliert wird.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Schaltzylinder pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbar.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist auch, daß das zu beaufschlagende Drehmoment und der zu fahrende Drehwinkel durch einen an der Antriebswelle des Motors angordneten Drehmoment-Drehwinkelmeßwertgeber kontrollierbar sind.

Schließlich ist es vorteilhaft, das Gehäuse des Einstellgeräts mit in Richtung der relativen Querbewegung der Gewindespindel konvergierenden Auflaufkanten zu versehen.

Eine andere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß Konterscheibe, Steuerscheibe und die Stellscheibe in einem vom Grundgerät trennbaren Einstell-Konterkopf angeordnet sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß mit nur noch einem Motor alle zum Einstell-Kontervorgang nötigen Bewegungsabläufe vollautomatisch ausgeführt werden können: Aufnehmen der Gewindespindel, Lösen der Kontermutter, Klemmen und Verdrehen der Spindel, Kontern, Lösen der Klemmung. Dabei kommt es zu keinerlei Oberflächenschäden an der Gewindespindel bzw. Spurstange. Außerdem ist der Einstell-Konterkopf abnehmbar. Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt es außerdem, den Motor in der Verlängerung des Grundgerätes anzuordnen, wodurch sich eine schlanke Bauweise ergibt. Somit wird ein für den automatischen Ablauf aller Einstellvorgänge geeignetes Einstellgerät geschaffen, das durch seine leichte Handhabung insbesondere für die Serienfertigung aber auch für die Werkstattmontage von Kraftfahrzeugen geeignet ist, aber bei entsprechender Anpassung allgemein zur Drehverstellung einer durch eine Kontermutter gesicherten Gewindespindel verwendet werden kann.

Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht des entlang der Linie I-I in Fig. 3 geschnittenen Einstellgeräts,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt des Einstellgerätes entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Einstellgeräts,

Fig. 4 eine Rückansicht des Einstellgeräts und

Fig. 5 den Schaltmechanismus dazu,

Fig. 6 die Steuerscheibe,

Fig. 7 die Trennstelle des Einstell-Konterkopfes vom Grundgerät.

In einem Gehäuse 1, das im oberen Bereich mit konvergierenden Auflaufkanten 2 versehen ist, sitzt eine Konterscheibe 3 mit einer steckschlüsselförmigen Nuß 4 und einer Verzahnung 5. In der Achse der Konterscheibe 3 befindet sich eine Steuerscheibe 6 mit einer Verzahnung 7 und kurvenförmigen Nuten 8, in die die Betätigungsbolzen 9, die auf den Klemmbacken 10 der Stellscheibe 11 sitzen, eingreifen.

Auch die Stellscheibe hat eine Verzahnung 12. Die Klemmbacken werden von Zugfedern 13 zusammengezogen und ermöglichen das Festklemmen einer Gewindespindel, hier einer Spurstange 14 mit Kontermutter 15 und Spurstangenkopf 34. Konter- 3, Steuer- 6 und Stellscheibe 11 haben je eine radiale Öffnung 35 zur Aufnahme der Gewindespindel 14 und kämmen deshalb mit je zwei Zahnrädern 16, von denen jeweils mindestens eines im Eingriff mit der jeweiligen Scheibenverzahnung ist. Die Zahnräder 16 werden angetrieben von Zwischenrädern 17, in deren Innern sich ein druckluftbetriebener Bremszylinder mit Hirth-Verzahnung 18 zum Blockieren der Stellscheibe befindet.

Die Zahnräder 17 werden durch den über den Drei- Stellungs-Schaltzylinder 19 geschalteten Ziehkeil 20 mittels Schaltkugeln 21 mit dem Stirnrad 22 verbunden. Rastbolzen 23, die in Ansenkungen 24 eingreifen, ermöglichen das Halten der Steuerscheibe in Position "offen" zur Aufnahme einer Gewindespindel. Das Stirnrad 22 wird über Stirnverzahnung mit dem Stirnrad 25 verbunden, das wiederum über eine Welle 26 mit dem Motor 27 gekoppelt ist.

Die eingestellte Spurstange 14 kann über die Klemmbacken 10 mit Hilfe des druckluftbetriebenen Bremszylinders mit Hirth-Verzahnung 18 fixiert werden, wodurch eine Spurverstellung beim Kontervorgang verhindert wird.

Durch das Ersetzen von an sich bekannten Druckwalzen durch die Klemmbacken 10 gibt es keine Relativbewegung mehr zwischen der Gewindespindel 14 und dem Einstell- Konterkopf 28. Bei ansteigendem Drehmomentbedarf an der Gewindespindel 14 ergibt sich durch die Form der Klemmbacken 10 eine Selbstverstärkung der Einspannung.

Zentrische Aufnahmebolzen 36 der Zuführung in der Spurstangenebene ermöglichen es dem Einstellgerät, sich an der Spurstange 14 auszurichten. Der Vorschub des Einstellgerätes kann deshalb durch eine Schwenkbewegung um einen Drehpunkt, der unter dem Aufnahmebolzen 36 beliebig liegen kann, erfolgen.

Der Einstell-Konterkopf 28 kann durch Lösen der Bolzen 29 leicht von dem Grundgerät 30 getrennt und ausgetauscht werden. Dies ermöglicht ein Verbleiben des abgenommenen Einstell-Konterkopfes 28 am Werkstück 14. Lag der Ausfallgrund im Einstell-Konterkopf 28, so kann nach Aufsetzen eines anderen Wechselaufsatzes die Anlage wieder in Betrieb genommen werden. Da alle Teile, die dem mechanischen Verschleiß durch Berührung mit der Gewindespindel unterliegen, im Wechselkopf eingebaut sind, kann dieser auch zu Wartungszwecken schnell und problemlos ausgetauscht werden. Ein Öffnen des gesamten Gerätes entfällt.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Einstellgerätes ist folgende:
Konterscheibe 3, Steuerscheibe 6 und Stellscheibe 11 stehen in Position "offen", der Ziehkeil 20 wird auf den Antriebsstrang zur Konterscheibe 3 geschaltet. Das Einstellgerät wird über die Zuführeinheit auf die Spurstange 14 aufgesetzt.

Beim vollständigen Eingriff der Spurstange 14 betätigt die Schaltfahne 31 den Näherungsschalter 32.

Anschließend wird die Kontermutter 15 durch Anlegen am Spurstangenkopf 34 und darauffolgendem Zurückdrehen in eine definierte Position gebracht, in der sie das Drehverstellen der Spindel 14 nicht hindert. Sie bleibt in der Konterscheibe 3 in Eingriff.

Nun wird der Ziehkeil 20 auf den Antriebsstrang zur Steuerscheibe 6 umgeschaltet und die Steuerscheibe 6 gegenüber der durch den Bremszylinder mit Hirth- Verzahnung 18 blockierten Stellscheibe 11 um 45° verdreht, wobei die Betätigungsbolzen 9 der Klemmbacken 10 durch die Zugfedern 13 zusammengezogen werden und die Spurstange 14 festklemmen. Dann wird der Bremszylinder 18 wieder gelöst.

Durch eine Schaltnase werden nun über den Antriebsstrang zur Stellscheibe die Stellscheibe 11 und die Konterscheibe 3 synchron geschaltet und, über den Drehmoment-Drehwinkel-Meßwertgeber 33 kontrolliert, der Sollwert der Spureinstellung aufgebracht.

Anschließend wird der Bremszylinder mit Hirth-Verzahnung 18 druckbeaufschlagt, um die Spureinstellung zu fixieren. Jetzt wird wieder auf den Antriebsstrang zur Konterscheibe 3 geschaltet und die Kontermutter 15 mit einem vorher festgelegten Drehmoment gegen den Spurstangenkopf 35 gezogen.

Dann wird die Steuerscheibe 6 zum Entklemmen gegen die Stellscheibe 11 verdreht bis das Einstellgerät erneut in Position "offen" steht und von der Spurstange 14 weggeschwenkt werden kann.

Claims

1. Kraftbetriebenes Einstellgerät zur Drehverstellung einer Gewindespindel, insbesondere einer Spurstange eines Kraftfahrzeuges, sowie zum automatischen Kontern einer Kontermutter mit einer steckschlüsselartigen Nuß, deren Schlüsselweite derjenigen der Kontermutter entspricht und die mit der Kontermutter formschlüssig verbunden sein kann, wobei die Nuß und eine von ihr getragene Verzahnung derart radial offen ausgebildet sind, daß die Gewindespindel bei deren relativer Querbewegung bis zur Verstellposition in die Nuß einzutreten vermag und daß die Verzahnung mit zwei Antriebszahnrädern kämmt, von denen unabhängig von der Drehlage der radialen Öffnung stets mindestens eines mit der Verzahnung im Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nuß (4) und die von ihr getragene Verzahnung (5) Teile einer Konterscheibe (3) sind, in deren Rotationsachse sich eine Steuerscheibe (6) mit kurvenförmigen Nuten (8) und eine durch einen in ihren Antriebsstrang eingreifenden druckluftbetriebenen Bremszylinder mit Hirth-Verzahnung (18) blockierbare Stellscheibe (11) mit durch Zugfedern (13) zusammenziehbaren Klemmbacken (10), auf denen Betätigungsbolzen (9) sitzen, die in die Nuten (8) der Steuerscheibe (6) eingreifen, befinden,
daß die Konterscheibe (3), die Steuerscheibe (6) und die Stellscheibe (11) mit einer radialen Öffnung (35) zur Aufnahme der Gewindespindel (14) versehen sind und mit je zwei Antriebszahnrädern (16), die durch ein Zahngetriebe mit einer Kegelradstufe (22, 25) verbunden sind, kämmen,
daß durch Einsatz eines Schaltzylinders (19) in Verbindung mit einer Ziehkeilschaltung (20) in der Kegelradstufe (22, 25) die Konterscheibe (3), die Steuerscheibe (6) und die Stellscheibe (11) geschaltet werden können,
daß der Antrieb durch einen Motor (27), der in der Verlängerung des Grundkörpers angeordnet ist sowie über eine mit der Kegelradstufe (22, 25) verbundenen Welle (26) erfolgt und
daß das Erreichen der verschiedenen Schaltpositionen durch Näherungsschalter (32) kontrolliert wird.

2. Kraftbetriebenes Einstellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltzylinder (19) pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbar ist.

3. Kraftbetriebenes Einstellgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu beaufschlagende Drehmoment und der zu fahrende Drehwinkel durch einen an der Antriebswelle des Motors (27) angeordneten Drehmoment-Drehwinkelmeßwertgeber (33) kontrollierbar sind.

4. Kraftbetriebenes Einstellgerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit in Richtung der relativen Querbewegung der Gewindespindel konvergierenden Auflaufkanten (2) versehen ist.

5. Kraftbetriebenes Einstellgerät nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Konterscheibe (3), Steuerscheibe (6) und Stellscheibe (11) in einem vom Grundgerät trennbaren Einstell- Konterkopf (36) angeordnet sind.