DE1946040A1 - Feststellvorrichtung - Google Patents

Description

Patentanwalt
Dipl.-lng. Walter Joddwh

Stuttgart N, Menu**»·· 40

ία Sep.

Office National d¹Etudes
de Recherche» Aerospatiale«

29/39„ · Avenue de la Division-Leclerc 92-Chatillonv8ou8-Bagneux
(Frankreich) „

A 31 276 - es

"Feststellvorrichtung"

Die Erfindung betrifft ein· Vorrichtung sum Feststellen eines alt einer Versahnung versehenen, auf einer vor* gegebenen Bahn bewegliehen Körper in einer vorgegebenen Lage, insbesondere für die Stellungeregulierung eines solchen Körper··

Zn den verschiedensten Gebieten der Technik begegnet' häufig die Aufgabe? ein Maschinenteil oder einen anderen Körper,. ggf· aber auch eine Anordnung verschiedener Teile innerhalb einer vorgegebenen Bewegungsbahn in unterschiedlicher bsv. verlnderlfeher Stellung festsusetaen· Ein derartiger Anwendungsfall ist S₀B₀ bei der Halterung von Modellen, NeB-, FOhlorganen oder dglο in einen windkanal aur aerodynamischen untersuchung

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wobei diese Teile in unterschiedlichen Stellungen innerhalb der Strömungebahn ansuordnen sind, um die Gegebenheiten der Strömung untersuchen su können» Die Erfahrung hat geselgt, daß eine wirksame Feststellung einer derartigen Halterung oder dgl«, in einer genau vorgegebenen Stellung schwierig wenn nicht unmöglich ist, und swar insbesondere dann? wenn die Halterung Schwingungen ausgesetzt 1st und für die Unterbringung der Feststellmittel nur wenig Raum sur Verfügung steht. Mit Klemm— und Reibelementen versehene, d.h. nur kraftschlüsslg wirkende Feststellvorrlohtungen sind für eine genaue und dauerhafte Feststellung unter der Einwirkung stärkerer Schwingungen nicht geeignet. Derartige Schwingungen treten in der Praxis häufig auf· Formsohlttssige FestStellvorrichtungen mit ineinandergreifenden Verrlegelungselementen machen dagegen eine kontinuierliche Einstellung des festzuhaltenden Gegenstandes in der Bewegungsbahn unmögliche Ausserdem erfordern diese Feststellvorrlohtungen bei der Herstellung eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit, womit wirtschaftliche tfthteile verbunden sind.

Aufgabe der Erfindung ist in diesem tusammenhang die .Schaffung einer Feststellvorrichtung, die eine form-

.. schlüssige Feststellung von Körpern gegen die Wirkung von äusieren Kräften innerhalb einer vorgegebenen Bewegungsbahn ermöglicht, und swar in beliebigen Stellungen, wobei von einfachen Vorrichtungeelementen gedrängter Abmessungen und großer Handlichkeit Gerauch gemacht

werden soll· Die erfindungsgemäese Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art hauptsächlich dadurch, daß

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•in der Verzahnung zugeordneter, Tarforabarer sowie In Annäherung·- und Entfernungerlohtung bezüglich der Versahnung beweglicher Block'vorgesehen 1st, der In seiner von der Versahnung entfernten Stellung die Bewegung des damit verbundenen Körpers freigibt und In seiner AnnUherungltellung unter Verformung und Bildung eines Abdruckes In Eingriff mit der Versahnung tritt, und das die Zahnlücken eingreifenden Teile des Blocks gegenüber den Bewegungskräften des su arretierenden XOrpers lsi wesentlichen unverfonobar ausgebildet sind.

Auf diese Welse ergibt sich eine gegen Schwingungen In eine« weiten Amplituden- und Frequenzbereich unempflndllche Feststellvorrichtung, deren Verwendung eine Ver-Schiebung oder Lockerung des festzuhaltenden Gegenstandes durch FormschluBwlrkung ausschllaftt· Eine solche Vorrichtung eignet sich ferner sum Feststellen unterschiedlichster Gegenstande lings einer Bewegungebahn, wobei keinerlei weitere Hilfsmittel oder eine Anpassung des festsustellenden Gegenstandes mit umständlichen BedlenungemaBnaHmen erforderlich Sinti,

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erflnduagegemlesen Vorrichtung tannzelohnet sich dadurch, das der Block aus zusammengeschichteten, gegeneinander im Sinne der Entfernung

oder Annäherung ,bezüglich der Versahnung verschiebbar _n

gelagerten und In einer ortsfesten Halterung angeordnetVHJr besMtoi* Lamellen erhalten ferner sweekmasslg glatte Oberflächen,, während die der Versahnung zugeordneten Lamellenkanten vorzugsweise Im Profil abgerundet werden·

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Eine sweeka&ssige Weiterbildung der erfindungsgealssen Feststellvorrichtung kennzeichnet eich dadurch, dafi ein die Lamellen in Anniherungsriohtung χα der Verzahnung beaufschlagendes elastisches Druckmittel vorgesehen ist· Sur Druckbetif sch lagung der Lamellen koaaen weiterhin auch geeignete FedeaAenente sowie gewiss einer anderen AusfUhrungeform dor Erfindung ein »it einen entsprechenden Druckmittel gefüllter Balg oder dgl· in Betracht.

Eine sweckaMesige AusfOhrungsfor« der erffedungegealssen Vorrichtung kennzeichnet sich ferner dadurch» daft sur Beaufschlagung des elastischen Mittels ein durch ein Druckmittel oder durqh Unterdruckwirkung betätigter Kolben vorgesehen 1st, dessen Bewegung gegen die Wirkung von elastischen Elementen einstellbar ist.

Weitere Merkiaale und Vorteile der Erfindung ergeben sich a» am folgenden Beschreibung eines* Ausftihrungsbeispielo· unhand der leiehnungen· Bierin seift

. 1 einen Längsschnitt eine«

Feststellvorrichtung ia Buhesastand_r

Flg. 2 einen Längsschnitt geaaee ?£g. 1, jedoeh in eine» andere» Betrlebasustaad,

Flg. 3 einen Querschnitt gesUles 8chnlttebene ZXX - ZXX in Flg. 1,

Flg_e 4 eine Radialansicht einer in der Feststell vorrichtung enthaltenen Hülse,

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Fig₀ 5 einen Querschnitt der Hülse gemiss FIg* 4,

Fig· 6 ejflne Flächenansic-ht einer in der er findungsgemäesen Vorrichtung enthaltenen Itameile,,

Fig_e 7 eine Ansicht der Lamelle gemäss Fig« C in Blickrichtung gegen eine Stirnkante»

Fig. β einen vergrößerten Ausschnitt eines aus

zusammengeschichteten Lamellen bestehenden, Verformbaren Blocks in Wirkverbindung Bit einer Veraahnung und

Flg. 9 eine Lamellenanordnung in Wirkverbindung

mit einer anderen Ausführung einer Versahnung.

Der in einer vorgegebenen stellung festsueetsende Körper« s»B. die Halterung einer Modelltragstange in einem Wind* kanal, ist mit einem Segment 11 verbunden, mittels dessen beispielsweise die Lageeinstellung der Halterung durchgeführt werden kann. Mit Hilfe dertt92aMMf# 12 des Segments kann ggf. die Riohtungseinstellung der Balte« rung vorgenommen werden. Ggf. kann die Halterung an einen duxch übliche Bearbeitung hergestellten Xahnsegment befestigt werden«

Dem Segment 11 gegenüberliegend 1st ein ortsfester Block 13 mit einer zylindrischen Bohrung 14 angeordnet· Die Bohrung 14 mündet in der dem Segment 11 gegenüberliegenden und mit Abstand von dessen Versahnung 12 ange-

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ordneten Stirnfläche 15 des Blocks 13₀ In der Bohrung 1st verschiebbar ein Kolben 16 gelagert, dessen Stange 17 einen die Bohrung 14 abschliessenden und «it Dichtringen 19 in diese eingesetzten Deckel 18 durchgreift_a In einerRingnut 21 der Kolbenstange 17 ist ein weiterer? innerhalb einer entsprechenden Bohrung des Deckels wirkender Dichtring 20 angeordnet. Aa äusseren Ende der Kolbenstange 17 ist ein Gewinde 22 vorgesehen, das in eine Gewindebohrung23 einer auf der Kolbenstange angeordneten Kappe eingreift. Durch entsprechende Einstellung der Kappe 24 auf der Kolbenstange 17 wird der Hub des Kolbens 16 auf einen passenden Wert eingestellt? der durch Anschlagen dee linken Randes der Kappe 24 an der rechten Stirnfläche 30 des Deckels 18 best.lsat 1st. Mittels einer Kontermutter 25 wird die Kappe 21 mit de« Gewindeabschnitt der Kolbenstange 17 gesichert« hut «31«sa» Gewindeabschnitt sltst innerhalb der Kappe 24 eine Steltesitter 28 mit Kontermutter 28% wodurch ein Widerlager für eine aus elastischen Scheiben? S₀Bo aus Tellerfedern 29 oder dgl₀ sue«£)3!eng©s<ata;te? auf der Kolbenstange angeordnete Federsäule gebildet ist« Das andere Ende dieser Federsäule stutzt sich an der Stirnfläche 30 des Deckels 18 abο Durch Verdrehen der Stellschraube 28 kann die Federsfiule 29 n«hr oder weniger susasnangedrückt werden, wodurch'die Rückstellkraft des Kolbens 16 bestlnrat ist.

An einer Schulter 31 swischen den Boden 32 des Kolbens 16 und der Kolbenstange 17 ist ein Ring 33 angeordnet? dessen rückwärtige Stirnfläche 34 mit der inneren Stirnfläche 35 des Deckels 18 ausanaaenirkt. Der Kolben 16 weiat innerhalb seines Mantelteile 37 einen Inmrauia 36 auf, der sum Kolbenboden 32 hin eine vergrösserte

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Kammer 38 bildet. Innerhalb dieser Kammer iat eine elastische, i.B. aus entsprechenden Material vie Gummi bestehende Scheibe 39 angeordnet, deren eine Stirnfläche 40 an der inneren. Stirnfläche 41 des Kolbenbodens 32 liegt, während die gegenüberliegende Stirnfläche 42 der Scheibe an einer in den Xnnenraum 36 eingesetzte und innerhalb des Mantelteiles 37 rerschiebbar gelagerten Hülse 43 anliegt· Öle äussere Stirnfläche 45 dieser Hülse fluchtet genau mit der äusseren Stirnfläche 46 des Manteltellee 37, während die innere Stirnfläche der Hülse geringfügig in die Kammer 38 vorsteht. Der Hantel 37 des Kolbens weist eine Längsnut 90 auf, in der ein in eine entsprechende Nut 92 des Blocke 13 eingreifender Teil 91 sltst. Hierdurch ist der Kolben gegen Verdrehung innerhalb des Blocks 13 geslahert«

Die Hülse 43 weist swel dlaaetral gegenüberliegende Langlöcher 48 und *|| die in einer sur gemeinsamen Achse SO der Hülse 43 und des Mantelteils 37 parallelen sowie su ihrer Diametralebene senkrechten Ebene eine ovale Fora aufweisen. Der Hantelteil 37 weist ferner swel diametrale, mit den LanglOohern 48 und 49 fluchtende Bohrungen 51 und 52 auf. Die Hülse 43 bildet.einen Xnnenraua 54 (e. Fig. 5) von reehteokfurmigen Querschnitt mit den Begrensungsflachen 55, 56, 57 und 58, Dieser Innenraum 1st nach beiden Enden der Hülse hin offen und nimmt eine Mehrsahl von blockartig geschichteten, rechteckfOrmigen Lamellen 59 mit den Kanten €0, 61, 62 und

63 auf^s. Fig. 6). Die Lamellen sind mit Langluohern

64 versehen, die eine den Langloohern 48 und 49 der Hülse 43 entsprechende Form aufweisen. Die Lamellen bestehen vorteilhaft aus fitahl und weisen geschliffene

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Stirnflächen 65 und 66 auf (Fig· 7), während die kleineren Stirnkanten 61 und 63 der Laaellen la Profil abgerundet ■Ind. Die blockartig susanmengeschichteteX^Laaellen aind in dem Innenraum 54 der Hülse 43 gegeneinander sowie gegen die Flächen 57 und 58 dieses Innenraumes verschiebbar gelagert« während die Kanten 60 und 62 der Laaellen an den Flächen 55 und 56 dea Znnenrauaec 54 geführt sind. Die Lamellen sind von gleicher Dicke, jedoch können ein bis svei Laaellen_fiur Anpassung dar Blookdioke an die Abmessungen des Znnenrauaes 54 eine jröaaere Dick« erhaltene Genäse einer abgewandelten Ausführungsfora kann der Abstand der Flächen 57 und 58 dea Xnnenratnwa 54 einstellbar ausgebildet werden» *.B. Mit Hilf« einer Scheibe fester oder auch veränderSeher Dicke.

Zn die Bohrungen 51 und 52 dea Hanteiteiles 37 dea Kolbens 16 ist ein Stift 53 eingepresst, welcher die Langlöcher 48 und 49 der Hülse 43 sowie die LanglOeher 64 d*r in ihrer Ruhestellung genäse Fig. 1 befindlichen Laaellen 59 mit Spiel durchgreift und die Laaellen gegen die Wirkung von Schwingungen oder Erschütterungen sowie bei senkrechter Anordnung der Achse 5O auch gegen die eigene Schwerkraft innerhalb der Hülse 43 festhält. Der stift 53 ermöglicht auaaerde* das Baraussiehea der Laaellen aus ihrer Xingjriffsstallung innerhalb der Versahnung beim Zurückgehen des Kolbens 16 in seine Iahe· stellung.

!wischen den Kolbenboden 32 und dea Deckel 1· ist «in

Arbeitsraum 67 gebildet, der über einen Kanal 68 an

eine beliebige, nicht näher dargestellte Druckalttelquelle

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SAD ORiGJNAI.

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oder auch «η ein Saugaggregtt angeschlossen let« Zm letztgenannten Fall 1st die Wirkungsweise der elastischen Scheibe 39 entsprechend umgekehrt wie In dargestellten AusfUhrungsbeispiel₀ Für die Lamellenbewegung kommt grundaätslioh ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb ebenso In Betracht wie ein elektromagnetischer Antrieb oder auch ein Handantrieb, je nach den Erfordernissen des Anvendungsfalles und nach der verlangten Betriebssicherheit bezüglich des Feststeilens und Lösen»«, Für den la Betapielsfall angenommenen Druckmittelantrieb ist am umfang des Kolbens In einer Ringnut ein Dichtring 69 eingesetzt.

Die Wirkungsweise der dargestellten Vorrichtung ergibt eich wie folgtι

Die Ruhestellung der' Vorrichtung 1st in FIg₀ 1 angedeutet ^ wobei der Arbeitsraum 67 druckfrei sein soll« Unter der Wirkung der auf der Kolbenstange 17 befindlichen Fadersäule stutst sich der aus dieser Kolbenstange, dem Kolben 16, der Hülse 43 und dem susammengeaehlohtetne Block 71 der Lamellen 59 bestehende ^orrichtungsteil in seiner eingesogenen Stellung mit der Stirnfläche 34 des Ringes 33 an der Stirnfläche 39 des Deckels 18 ab. Die Kanten 63 der lamellen 59 liegen dabei mit Abstand von der Veraahnung des Segmentes 11, so daft sich letsteres frei verdrehen oder verschieben lasst. Auf diese Welse kann s.B, die erwähnt« Halterung auf eine bestimmte Lage oder Neigung «Ines Modells Innerhalb des Windkanalβ eingestellt werden·

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Zur Arretierung des Segmentes 11 und damit der Halt/erung oder dgl· in der gewünschten Stellung wird der Arbeit· raum 67 und damit der Kolbenboden 32 Mit Druckmittel be» aufschlagt„ so daß sich der Kolben alt den vorgenannten, beweglichen Vorrichtungeteil und den Lamellenblock 71 in Richtung gegen die Versahnung 12 des Segnentes 11 verschiebt,, Die Lamellen 39 sind so dünn bemessen„daß jeweils eine gewisse Aniahl von Lamellen in die einseinen Zahnlücken 72 eingreift· Xn dem Beispiel geaäss PIg₀ 8 stehen die Lamellen 59. und 59₂ in Berührung mit der Flanke 73 eines Zahnes Ii₀ wobei die Angriffestelle der letztgenannten Lamelle in Richtungsum ZahnfuS 65 verschoben lst_e Die benachbarten Lamellen 59- _g 59. und 59« sind ohne Berührung mit der Versahnung, während die Lamellen 59g und 89^ mit der Zahnflanke 76 in Berührung stehen· Die sich nach oban an die Lamellen 59^ ansohllossenden Lamellen 59gg 59q USW₃ sind weiter zurückgeschoben «and liegen an der Kopffläche des Zahnes 74„ während die nächsten Lamellen ^⁹IO ^{unä 5}'\l ^w^^eder »ehr oder weniger tief in die nächste Zahnlücke eingreifen und in Berührung alt der lahnflanke 77 stehen» Die entsprechende Relativverschiebung der einzelnen Lamellen wird durch die elastische Scheibe 39 genäse Fig· 2 bewirkt. Bin· entsprechende Oberflächenquaiität der beispielsweise polierten Lamellen erleichtert die Relatiwerschiebung_e

Die elatische Scheibe kann gff· auch aus einem anderen Material als Gusrai bestehen^ beispielsweise auch durch der Lamellensahl entsprechende, etwa in die Lamellen eingeschnittene oder an diese angesetite Federelemente ersetst werden₀ Gleichmassen Jcoiant die Verwendung

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BAD ORtGiNAU

•ine* alt «lneffl Druckmittel, insbesondere Ul oder Fett gefüllten Balg·· in Betracht·

So lang« die Lamellen 59 in der beschriebenen Stellung ▼erbleiben, ist da· Segment 11 gegen Verdrehung in beiden Richtungen formschlüssig gesichert· Bei der Beaufschlagung ait einer in Richtung des Pfeil·· f wirkenden Kraft wird die Sahnflanke 73 durch Berührung Bit den Laaellen 59^ und 592 ft********· P*b*i stütaen «loh dl« elnielnen Laeellen praktisch auf ihr«r g«saaten Lange gegeneinander ab, so daß eine Verbiegung oder sonstige Verformung der Lamellen nicht eintreten kann. Entsprechendes gilt für eine dem Pfeil f entgegengesetzte Belastung hinsichtlich der Lamellen 59_€ und Sf₇* Schwingungen sind ohne Wirkung für diese formschlüssige Arretierung des Segmente 11 gegen all· möglichen Bewegungen.

Von besonderer Bedeutung ist e·, dal di«s· Arretierung bei bellfeiger Stellung des festsusetienden Körpers, im Beispielefall also des Segmente· 11, hergestellt werden kann»

Ium Lösen der Arretiertinf wiird der Arbeitsraum <7 «at· lastet^ so defl die im vorangehenden Arb«ltssustand gespannten Federn 29 den beweglichem Vorrlohtungsteil in die Ausgangsstellung surüokführen können· Hierbei nehmen die Kanten 63 dejr Lamellen unter der Wirkung der «laatischen Scheibe 39 wieder eine geradlinig fluchtend· Stellung ein.

Bei der Ausführung nach Flg. 9 ist an dem au arretierenden Körper 82 eine SpitsYeriehnung mit dreleokfermlgem Profil

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vorgesehen _t wobei die Lamellen 59 alt den geneigten EeJmflanken 80 und 81 uiter Herstellung der Forasphlufiarretierung in Berührung treten»

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Claims (1)

1. A 31 276 - as

   A η s ρ r Ü cha

   (I₀jVorrichtung sum Feststellen eines ait einer Versahnung Versehenen; auf einer vorgegebenen Bahn beweglichen Körper in einer vorgegebenen Lage, insbesondere für die Stellungsregulierung dines solchen Körpers? dadurch gekennseiehnet, daft ein der Versahnung sugeordneter, verforabarer sowie in Ann&herungs- und Entfernungsriohtung besüglich der Versahnung beweglicher Block vorgesehen ist, der in seiner von der Versahnung entfernten Stellung die Bewegung des daait verbundenen Körpers freigibt und in seiner Ann&igirungsstellung unter Verformung und Bildung eines Abdruckes in Singriff mit der Versahnung tritt» und daß die Eahnlüoken eingreifenden Teile des Blocks gegenüber den BewegungskrHften des su arretierenden Körpers im wesentlichen unverfonbar ausgebildet slndo

   2, Vorrichtung nach Anspruch l_t dadurch gekennzeichnet, dafl der Block aus susammengeschlchtatenp gegeneinander im Sinne der Entfernung oder Annäherung besttglioh der Veraahnung verschiebbar gelagerten und in einer ortsfesten Halterung angeordnete/* Laufe//+* bes/le/t£

   3ο Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennseiohnet, dafl die miteinander in Berührung stehenden Lamellen glatte Oberflächen aufweisen und das die der Versahnung zugewandten Kanten des: Lamellen vorsügsweise im Profil abgerundet sindο

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   4ο Vorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß ein die Lamellen in Annäherungsrlchtung zu der Verzahnung beaufschlagendes elastisches Druckmittel vorgesehen ist.

   5ο Vorrichtung nach Anspruch 4?dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Mittel ein vorzugsweise block- oder scheibenförmiges Element aus elastischem Material, vorzugsweise Gummi vorgesehen 1st.

   6· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Mittel in die Lamellen eingeschnitti oder an diese angesetste Federn vorgesehen sind.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ab elastisches Mittel ein alt einen Druckmittel, Insbesondere Ul oder Fett gefüllter Balg vorgesehen ist,

   8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beaufschlagung des elastischen Mittels ein durch ein Druckmittel oder durch Unterdruckwirkung betätigter Kolben vorgesehen ist, dessen Bewegung gegen die Wirkung von elastischen Elementen einstellbar 1st.

   9ο Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet* daß als Halterung für die Lamellen ein rechteckförmiger Xnnenraum einer in einem Mantelteil des Mbens angeordneten Hülse vorgesehen lst„

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   10_β Vorrichtung nah Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dafi die Lamellen in Wirkverbindung Mit einen al· Halte* rung für den festtustellenden Körper vorgesehenen lahn-■egnent stehen. ·

   11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennselohnet, daB die Lamellen ait geradlinigen lahnrillen in Wirk· verbindung stehen·

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   ι ^Λ ·

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