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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zahnspiel-Einstellung, welche ein Halteelement umfasst, an dem ein Zahnrad gelagert ist, und ein Trägerelement umfasst, an dem eine Zahnstange oder ein weiteres Zahnrad gelagert ist, sowie einen Linearantrieb.
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Bei Zahnrad- oder Zahnstangenantrieben ist es erforderlich, dass ein Zahneingriffsspiel bzw. Zahnkopfspiel präzise eingestellt wird, um eine präzise Verstellbewegung zu erzielen. Ist ein solches Zahnkopfspiel zu groß, kann eine Verfahrstrecke nicht exakt eingestellt werden, was beispielsweise dazu führen kann, dass eine Bearbeitung eines Werkstückes, welches auf einem verfahrbaren Schlitten angeordnet ist, nicht exakt ausgeführt werden kann. Ist das Zahnkopfspiel zu klein, tritt ein erhöhter Verschleiß zwischen der Zahnstange und dem Zahnrad auf.
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Aus der
DE 10 2004 007 448 A1 ist ein Linearantrieb, insbesondere Zahnstangenantrieb, bekannt, bei welchem ein Zahnkopfspiel zwischen einem Zahnrad und einer Zahnstange durch einen Aktuator einstellbar ist. Dieser Aktuator ist beispielsweise als Piezoaktuator, Formgedächtnisaktuator, elektrisch oder hydraulisch betriebener Aktuator bekannt, der ein Zahnrad in der Höhe zur Zahnstange einstellt, um eine Spielfreiheit sowie eine Zweiflankenberührung permanent zu gewährleisten.
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Um eine Einstellung des Zahnspiels beziehungsweise Zahnkopfspiels mit einer hohen Genauigkeit zu erzielen, bedarf es bei der vorstehenden Ausführungsform einer sehr hochwertigen und bauraumaufwändigen Ausführung der Aktuatoren sowie deren Ansteuerung, die sehr kostenintensiv ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Zahnspiel-Einstellung sowie einen Linearantrieb mit einer Einrichtung zur Zahnspiel-Einstellung bereitzustellen, bei welcher beziehungsweise bei welchem in einfacher Weise und mit einem geringen Zeitaufwand eine präzise Einstellung des Zahnspiels beziehungsweise Zahnkopfspiels ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung zur Zahnspiel-Einstellung gelöst, bei welcher an dem Trägerelement oder Halteelement zumindest eine Spielverstelleinrichtung mit einer Spannvorrichtung angeordnet ist, welche in einem ungespannten Zustand zur Einstellung eines Abstandes A in radialer Richtung zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange oder zwischen dem Zahnrad und einem weiteren Zahnrad überführbar ist sowie nach dem Einstellen des Abstandes A der Spannvorrichtung in einen gespannten Zustand zur Fixierung des eingestellten Abstandes A überführbar ist. Die Spannvorrichtung umfasst hierfür eine Spannbuchse, welche eine Säulenführung aufnimmt, die mittelbar oder unmittelbar mit dem Zahnrad, der Zahnstange oder dem weiteren Zahnrad verbunden ist, wobei in einem ungespannten Zustand der Spannbuchse die Säulenführung darin axial verschiebbar geführt ist. Die Ausbildung der Spielverstelleinrichtung mit der Spannvorrichtung weist den Vorteil auf, dass die Einstellung des Abstands der Zähne zwischen der Zahnstange und dem Zahnrad oder zwischen zwei Zahnrädern im gelösten Zustand der Spannvorrichtung, also unabhängig von der Spannvorrichtung, erfolgt, das heißt, dass der Abstand zwischen der Zahnstange und dem Zahnrad oder zwischen zwei Zahnrädern frei einstellbar ist und nach der Einstellung des exakten Abstandes durch Überführen der Spannvorrichtung in einen gespannten Zustand eine Fixierung erfolgt, ohne dass es dabei zu einer Änderung oder Verschiebung in der Lage und Position der zu spannenden Komponenten kommt. Der eingestellte Abstand wird unverändert fixiert. Dies führt zu einer schnellen und auch präzisen Einstellbarkeit des Zahnkopfspiels.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Spannvorrichtung eine Spannbuchse auf, welche in das Halteelement oder das Trägerelement einsetzbar ist. Eine Spannkraft der Spannbuchse wirkt in radialer Richtung, so dass im ungespannten Zustand der Spannbuchse die Säulenführung axial frei verschiebbar ist, um in einfacher Weise das Kopfspiel zwischen Zahnrad und Zahnstange oder dem weiteren Zahnrad einzustellen. Anschließend erzeugt die Spannbuchse beim Überführen der Spannbuchse in einen gespannten Zustand eine radiale Klemmkraft, durch welche die Säulenführung in axialer Richtung relativ zur Spannbuchse fixiert gehalten wird. Dadurch wird der eingestellte Abstand zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange oder dem weiteren Zahnrad während dem Spannvorgang nicht verändert.
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Die Spannbuchse der Spannvorrichtung kann mittels einer hydraulischen Klemmung die Säulenführung in ihrer Position relativ zum Halteelement oder Trägerelement im gespannten Zustand fixieren. Dies ermöglicht nicht nur eine radiale Klemmung der Säulenführung ohne eine Veränderung des eingestellten axialen Abstandes zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange oder dem weiteren Zahnrad, sondern auch eine Dämpfung bei Schwingungen, die während eines Betriebes des Linearantriebes durch einen Zahneingriff zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange oder dem weiteren Zahnrad entstehen.
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Zwischen der Säulenführung und der Spannbuchse kann zur Einstellung des Abstandes zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange oder zwischen den beiden Zahnrädern ein Justierelement vorgesehen sein, welches die Säulenführung relativ zur Spannbuchse positioniert. Dies ermöglicht eine Trennung zwischen der Einstellung des Zahnkopfspiels einerseits und dem Spannvorgang zwischen der Spannbuchse und der Säulenführung andererseits. Dadurch kann eine erhöhte Genauigkeit bei der Einstellung des Spiels ermöglicht sein.
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Bevorzugt ist das Justierelement als Aktuator oder als manuelles Einstellelement, insbesondere als eine Einstellschraube, ausgebildet, welche zwischen dem Halte- oder Trägerelement und der Säulenführung angeordnet ist. Eine kostengünstige und einfache Möglichkeit stellt die Einstellschraube dar. Diese ist bevorzugt an dem Träger- oder Halteelement bzw. einer mit dem Träger- oder Halteelement verbundenen Spannplatte befestigt und wirkt auf die Säulenführung.
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Alternativ kann auch ein Aktuator vorgesehen sein, der elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch angetrieben ist.
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Die Spannbuchse kann einen zylindrischen Schaft und an einem Ende dem zylindrischen Schaft zugeordnet einen Flansch aufweisen. Dadurch ist die Spannbuchse in einfacher Weise in ein Halteelement einsetzbar und über den Flansch zwischen einer Spannplatte und dem Trägerelement oder Halteelement in einfacher Weise einspannbar und fixierbar.
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Die Spannbuchse kann im zylindrischen Schaft eine Druckkammer aufweisen, in der ein Druckmedium vorgesehen ist, welches mit einer Druckschraube mit Druck beaufschlagbar ist. Eine solche hydromechanische Spannbuchse ermöglicht ein schnelles und einfaches Aufbauen einer Spannkraft über die Druckschraube. Ebenso schnell erfolgt das Lösen der Spannkraft über die Druckschraube. Diese hydromechanische Spannbuchse weist den Vorteil auf, dass diese in sich vollständig geschlossen ist, so dass ein Austritt eines Druckmediums nicht gegeben ist. Eine solche hydromechanische Spannbuchse lässt sich auch in einfacher Weise an dem Halteelement oder Trägerelement befestigen oder darin einsetzen.
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Zwischen der Druckschraube und der Druckkammer kann ein Kolben mit einer Dichtung vorgesehen sein, der zur Druckbeaufschlagung der Druckkammer axial in einer Vordruckkammerbohrung verschiebbar ist. Durch eine Schraubbewegung kann somit eine Überführung der Spannbuchse aus einem ungespannten Zustand in einen gespannten Zustand erfolgen. Eine solche Spannvorrichtung weist somit eine einfache Handhabung auf, welche auch verschleißfrei ist.
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Die Säulenführung kann des Weiteren an einem Ende eine Anlagefläche aufweisen, an der mit einem in der Säulenführung aufgenommenen Befestigungselement das Zahnrad oder die Zahnstange oder das weitere Zahnrad mittelbar oder unmittelbar angeordnet ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht einen kompakten Aufbau der Spielverstelleinrichtung, bei der das Befestigungselement vorzugsweise innerhalb der Säulenführung vorgesehen ist. Dieses Befestigungselement stützt sich bevorzugt an einer gestuften Bohrung in der Säulenführung ab, so dass beispielsweise ein als Spannschraube ausgebildetes Befestigungselement in der Säulenführung integriert ist und die Zahnstange oder das weitere Zahnrad oder weitere Komponenten zur Anlagefläche fixiert. Bei den weiteren Komponenten kann es sich beispielsweise um einen Führungsschlitten einer Linearführung handeln. Des Weiteren kann die Säulenführung an einem ersten Ende eine Anschlagfläche zur Einstellung der axialen Position innerhalb der Spannbuchse aufweisen. An dieser Anschlagfläche greift das Justierelement unmittelbar zur exakten Einstellung des Zahnkopfspiels an.
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Die Erfindung wird des Weiteren durch einen Linearantrieb gelöst, welcher eine Einrichtung zur Zahnspiel-Einstellung der vorstehend beschriebenen Art umfasst, wobei der Linearantrieb einen Motor aufweist, der das Zahnrad antreibt, welches mit der Zahnstange oder dem weiteren Zahnrad zusammen wirkt. Dadurch kann eine schnelle und sichere Einstellung des Zahnkopfspiels bei solchen Linearantrieben ermöglicht werden. Insbesondere ist auch eine einfache Einstellung bei langen Zahnstangen möglich.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Spielverstellvorrichtung mit der Spannvorrichtung an oder in dem Trägerelement fixiert und die Zahnstange mit einer in der Säulenführung aufgenommenen Spannschraube zur Anlagefläche der Säulenführung befestigt ist. Dies ermöglicht wieder einen konstruktiv einfachen Aufbau und eine direkte Einstellung des Abstandes der Zahnstange zum Zahnrad. Dabei kann das Zahnrad an dem Motor über eine Linearführung entlang dem Grundkörper verfahrbar angeordnet sein, an welchem auch das Trägerelement zur Aufnahme der Spannvorrichtung ortsfest befestigt oder einstückig verbunden ist. Der Motor kann beispielsweise einen Schlitten, einen Werkzeugträger oder Werkstückträger oder dergleichen verfahrbar aufnehmen.
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Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Spielverstellvorrichtung mit der Spannvorrichtung an oder in dem Halteelement fixiert ist, welche den Motor trägt und das Zahnrad antreibt, wobei die Zahnstange an einem Grundkörper befestigt ist, an dem auch eine Führungsschiene einer Linearführung angeordnet und ein Führungsschlitten der Linearführung mit einem in der Säulenführung aufgenommenen Befestigungselement zur Anlage an der Säulenführung befestigt ist. Bei dieser Anordnung ist die Zahnstange fest am Grundkörper befestigt, und das Zahnrad wird gemeinsam mit dem Motor im Abstand zur Zahnstange eingestellt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann an einem oder beiden Enden einer Zahnstange und/oder dem Zahnrad jeweils eine Spannvorrichtung vorgesehen sein. Dadurch kann über die gesamte Länge der Zahnstange ein konstantes Zahnkopfspiel eingestellt werden.
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Eine weitere alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Spielverstelleinrichtung mit der Spannvorrichtung an oder in dem Trägerelement fixiert ist und das weitere Zahnrad mit einer an der Säulenführung befestigten Lageraufnahme zur Anlagefläche der Säulenführung fixiert ist. Dadurch kann eine einfache Einstellung des Zahnspiels bei einem Zahnradpaar erzielt werden, um eine Antriebsachse oder ein zusätzliches Zahnrad anzutreiben.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Einrichtung zur Zahnspiel-Einstellung als Linearantrieb,
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2 eine schematische vergrößerte Schnittansicht einer Spielverstelleinrichtung gemäß 1,
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3 eine schematisch vergrößerte Detailansicht X gemäß 2,
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4 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 2,
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5 eine perspektivische Ansicht im Teilschnitt einer alternativen Ausführungsform zu 1, und
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6 eine schematische Seitenansicht im Teilschnitt einer alternativen Ausführungsform.
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In 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Linearantriebes 11 mit einer Einrichtung 10 zur Zahnspiel-Einstellung dargestellt. Die Einrichtung 10 zur Zahnspiel-Einstellung umfasst ein Halteelement 21, an welchem ein Zahnrad 17 gelagert ist. Dieses Zahnrad 17 greift an einer Zahnstange 12 oder einem weiteren Zahnrad an, welches über ein Trägerelement 14 aufgenommen oder gelagert ist. Zur Einstellung eines Abstandes A zwischen dem Zahnrad 17 und der Zahnstange 12 oder zwischen dem Zahnrad 17 und dem weiteren Zahnrad ist eine Spielverstelleinrichtung 26 mit einer Spannvorrichtung 27 vorgesehen, welche nachfolgend anhand der 2 bis 4 noch näher erläutert wird.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Zahnstange 12 an dem Trägerelement 14 befestigt, welches wiederum an einem Grundkörper 15 lösbar befestigt ist. Das Trägerelement 14 kann auch einteilig mit dem Grundkörper 15 ausgebildet sein. Der Grundkörper 15 ist beispielsweise Teil einer Werkzeugmaschine oder Bearbeitungsmaschine, insbesondere einer Laserbearbeitungsmaschine, mit einer Werkstückauflage und einem Schneidkopf, von welchen einer oder beide relativ zueinander verfahrbar sind.
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An der Zahnstange 12 greift das Zahnrad 17 an, welches über eine Achse 18 mit einem Motor 19 oder einem Motorelement antriebsverbunden ist. Die Zahnstange 12 und das Zahnrad 17 können dieselbe Zahnteilung aufweisen. Dieser Motor 19 ist über das Halteelement 21 mit einer Linearführung 22 wiederum zum Grundkörper 15 in und entgegen der X-Richtung des Grundkörpers 15 verfahrbar geführt. Die Linearführung 22 umfasst eine am Grundkörper 15 befestigte Führungsschiene 23, entlang der ein Führungswagen oder Führungsschlitten 24 verfahrbar ist, an dem das Halteelement 22 angreift.
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Der Motor 19 kann eine verfahrbare Einheit antreiben. Dies kann beispielsweise ein Werkzeugtisch, eine weitere Linearführungseinheit, ein Portal zur Aufnahme eines Werkzeuges, eines Werkstückes oder ein Bearbeitungswerkzeug sein.
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Das Halteelement 21 und das Trägerelement 14 sind an einem gemeinsamen Grundkörper 15 angeordnet oder gelagert. An dem oder den Trägerelementen 14 des Grundkörpers 15 ist zumindest eine, vorzugsweise zwei, Spielverstelleinrichtungen 26 vorgesehen, die an der Zahnstange 12 angreifen und durch welche ein Zahnkopfspiel zwischen der Zahnstange 12 und dem Zahnrad 17 einstellbar ist.
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In 2 ist eine schematisch vergrößerte Schnittansicht der Spielverstelleinrichtung 26 dargestellt. Diese umfasst zumindest die Spannvorrichtung 27, eine Säulenführung 32 sowie ein Justierelement 39. Die Spannvorrichtung 27 besteht aus einer Spannbuchse 28, welche einen zylindrischen Schaft 29 sowie einen Flansch 31 aufweist. Der Flansch 31 stützt sich auf dem Trägerelement 14 ab, so dass die Spannbuchse 28 in axialer Richtung festgelegt ist. Der zylindrische Schaft 29 der Spannbuchse 28 ist in das Trägerelement 14 eingesetzt und darin radial geführt. Die Außenumfangsfläche des zylindrischen Schaftes 29 liegt an einer Bohrungswand im Trägerelement 14 an. Die Säulenführung 32 ist als hohlzylindrischer Körper ausgebildet und wird im zylindrischen Schaft 29 der Spannbuchse 28 in Z-Richtung verfahrbar aufgenommen. Diese Säulenführung 32 nimmt in deren zentralen Durchgangsbohrung 33 ein Befestigungselement 34, insbesondere eine Schraube, auf. Hierfür kann eine gestufte Bohrung mit einer Schulter 35 vorgesehen sein, so dass das Befestigungselement 34, insbesondere die Schraube, vollständig in der Durchgangsbohrung 33 integriert aufgenommen werden kann.
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An einem Ende der Säulenführung 32 ist eine Anlagefläche 36 ausgebildet, die zur Anlage der Zahnstange 12 dient. Das Befestigungselement 34 greift in eine Bohrung 37 der Zahnstange 12 ein, wodurch die Zahnstange 12 über das Befestigungselement 34 zur Anlagefläche 36 befestigt wird. Der Anlagefläche 36 gegenüberliegend weist die Säulenführung 32 eine Anschlagfläche 38 auf, an der ein Justierelement 39 angreift, welches außerdem an dem Trägerelement 14 bzw. einer Spannplatte 41 des Trägerelementes 14 eingreift. Über diese Spannplatte 41, die auch eine Komponente der Spielverstelleinrichtung 26 sein kann, ist der Flansch 31 der Spannbuchse 28 zum Trägerelement 14 befestigt und in axialer Richtung gesichert.
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Das Justierelement 39 ist bevorzugt als Einstellschraube ausgebildet, mit deren Hilfe eine axiale Positionierung der Säulenführung 32 innerhalb der Spannbuchse 28 einstellbar ist. Dieses Justierelement 39 weist bevorzugt ein Feingewinde auf, so dass eine exakte Einstellung der Säulenführung 32 in Z-Richtung ermöglicht ist, um ein Zahnkopfspiel zwischen der Zahnstange 12 und dem Zahnrad 17 mit einer hohen Genauigkeit einstellen zu können. Die Säulenführung 32 weist eine axiale Länge auf, welche bevorzugt gleich oder größer als die der Spannbuchse 28 ausgebildet ist. Alternativ kann die Säulenführung 32 sowie das Justierelement 39 derart ausgebildet sein, dass jedenfalls die Anlagefläche 36 der Säulenführung 32 gegenüber einer Stirnseite 43 der Spannbuchse 28, welche dem Flansch 31 gegenüberliegt, hervorsteht.
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In dem zylindrischen Schaft 29 der Spannbuchse 28 ist eine Druckkammer 51 vorgesehen, welche sich zumindest teilweise bis in den Flansch 31 erstreckt. In dem Flansch 31 ist eine Druckschraube 56 in einer Vordruckkammer 54 angeordnet, welche über einen Druckkanal 53 (4) mit der Druckkammer 51 in Verbindung steht.
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In 3 ist eine schematisch vergrößerte Ansicht des Details X aus 2 dargestellt. Diese schematisch vergrößerte Ansicht zeigt einen Eingriff von Zähnen 45 der Zahnstange 12 mit Zähnen 47 des Zahnrads 17 mit einem Abstand A. Dieser Abstand A zwischen einem Zahnkopf 48 des Zahnes 45 der Zahnstange 12 und einem Fußkreis 49 des Zahnrads 17 wird als Zahnkopfspiel bezeichnet. Dessen Einstellung wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 3 über die Verschiebung der Zahnstange 12 zum Zahnrad 17 in Z-Richtung ermöglicht.
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In 4 ist eine schematisch vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 2 dargestellt. In dem zylindrischen Schaft 29 der Spannbuchse 28 ist die Druckkammer 51 vorgesehen, welche beispielsweise aus einer doppelwandigen, insbesondere gehärteten, Stahlhülse besteht, die mit einem Druckmedium 52, insbesondere Öl, gefüllt ist. Diese Druckkammer 51 ist über den Druckkanal 53 mit einer Vordruckkammer 54 verbunden, in welcher eine Druckschraube 56 vorgesehen ist. Diese Druckschraube 56 betätigt einen Kolben 57, der eine Dichtung 58 aufweist, um eine Abdichtung des Druckmediums gegen Austritt nach außen zu bewirken. Beim Betätigen der Druckschraube 56, also beim Eindrehen der Druckschraube 56 in die Vordruckkammer 54, wird der Druckkolben 57 in die Vordruckkammer 54 bewegt, wodurch ein Druckaufbau in der Druckkammer 51 erfolgt. Dadurch wird eine radiale Anpresskraft auf den Außenumfang der Säulenführung 32 bewirkt, indem sich der zylindrische Schaft 29 an der Bohrungswand des Trägerelementes 14 abstützt, so dass eine gleichmäßige Flächenpressung auf die Säulenführung 32 aufgebaut wird. Bei vollständigem Eindrehen der Druckschraube 56 wird der Druckkanal 53 mit einem Dichtelement 59, insbesondere einer metallischen Kugel, geschlossen, so dass aus der Druckkammer 51 kein Druckmedium entweichen kann. Dadurch wird die Druckkraft für die hydraulische Klemmung auf die Säulenführung 32 aufrecht erhalten und sichergestellt. In dieser in 4 dargestellten Position schließt das Dichtelement 59 den Druckkanal 53. Die Spannbuchse 27 befindet sich in einem gespannten Zustand, das heißt, dass die Säulenführung 32 in und entgegen der Z-Richtung nicht mehr verschiebbar ist.
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Die Einstellung des Zahnkopfspiels A erfolgt bei der Ausführungsform gemäß den 1 bis 4 folgendermaßen:
Die Spannbuchsen 28 der beiden Spannvorrichtungen 27 werden in einen ungespannten Zustand übergeführt, das heißt die Druckschraube 56 wird insoweit gelöst, dass ein Abstand des Dichtelementes 59 des Druckkolbens 57 zur Öffnung des Druckkanals 53 gegeben ist. Dadurch ist die Säulenführung 32 in Z-Richtung in der Spannbuchse 28 axial verschiebbar. Über das Justierelement 39 wird die Zahnstange 12 im Abstand zum Zahnrad 17 positioniert, bis das Zahnkopfspiel A eingestellt ist. Dies wird an den beiden Verstelleinheiten 26 in gleichem Maße durchgeführt. Anschließend wird an beiden Spielverstelleinrichtungen 26 gleichzeitig oder aufeinander folgend die Druckschraube 56 betätigt, um die Spannbuchsen 28 von einem ungespannten Zustand in einen gespannten Zustand überzuführen. Da die Verstellung der Justierschrauben 39 und die Position der Säulenführung 32 in Z-Richtung während des Spannvorganges der Spannvorrichtung 27 nicht verändert werden und unbeeinflusst bleiben, kann das eingestellte Zahnkopfspiel A während des Spannvorganges beibehalten und die Säulenführung in eine exakte Einstellposition gespannt werden.
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Bei der Ausführungsform der Spannvorrichtung 27 gemäß 2 kann ergänzend zwischen der Spannplatte 41 und der Säulenführung 32 ein Rückstellelement 42 wirken, welches die Säulenführung 32 gegen das Justierelement 39 presst, so dass beim Eindrehen des Justierelementes 39 in Z-Richtung gegen diese Rückstellkraft gearbeitet wird. Bei der in 2 dargestellten Anordnung kann im ungespannten Zustand die Zahnstange 12 von Hand oder mittels einer Vorrichtung gegen die Justierschraube 39 gedrückt beziehungsweise gehalten werden, bis die Spannbuchse 28 in einen gespannten Zustand übergeführt ist.
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Bei dem in den 1 bis 4 dargestellten Linearantrieb 11 wird somit die Zahnstange 12 relativ zum Zahnrad 17 verfahrbar aufgenommen, und die Spielverstellrichtungen 26 ermöglichen durch eine Veränderung der Lage der Zahnstange 12 in Z-Richtung die Einstellung des Zahnkopfspiels. Bei dieser Ausführungsform wird der Motor 19 mit dem Halteelement 21 entlang der Zahnstange 12 bewegt.
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Bei dem alternativen Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist vorgesehen, dass die Zahnstange 12 fest an dem Grundkörper 15 befestigt ist und zur Einstellung des Zahnkopfspiels eine Verfahrbewegung des Zahnrads 17 in und entgegen der Z-Richtung durchgeführt wird.
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Der Aufbau der Spielverstelleinrichtung 26 gemäß 2 ist auch bei der Ausführungsform gemäß 5 vorgesehen mit dem Unterschied, dass die Spielverstelleinrichtung 26 nicht von dem Trägerelement 14, sondern von dem Halteelement 21 aufgenommen ist, welches den Motor 19 trägt. Die Anlagefläche 36 der Säulenführung 32 greift an dem Führungsschlitten 24 der Linearführung 22 an, wobei die Führungsschiene 23, an welcher der Führungsschlitten 24 entlang bewegt wird, an dem Grundkörper 15 befestigt ist.
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Die Einstellung des Zahnkopfspiels zwischen der Zahnstange 12 und dem Zahnrad 17 erfolgt folgendermaßen:
Die Säulenführung 32 ist über den Führungsschlitten 24 und dieser wiederum über die Führungsschiene 23 zum Grundkörper 15 fest angeordnet. Bei einer Betätigung des Justierelementes 39 im ungespannten Zustand der Spannbuchse 28 werden das Halteelement 21 und somit der Motor 19 bzw. das Zahnrad 17 in Z-Richtung nach oben verschoben. Sobald das Zahnkopfspiel eingestellt ist, wird die Druckschraube 56 betätigt, so dass die Spannvorrichtung 27 in einen gespannten Zustand zur hydraulischen Klemmung übergeführt wird. Die Spannbuchse 28 übt eine radiale Spannkraft auf die Säulenführung 32 aus.
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Zur Neueinstellung eines Zahnkopfspiels kann die Spannvorrichtung 27 in einen ungespannten Zustand übergeführt und das Justierelement 39 aus der Spannplatte 41 teilweise herausgedreht werden, wodurch sich der Abstand zwischen den eingreifenden Zähnen 45, 47 des Zahnrads 17 und der Zahnstange 12 aufgrund des Gewichts des Motors 19 selbstständig vergrößert. Anschließend kann ein erneuter Einstellvorgang vorgenommen werden, indem das Justierelement 39 eingedreht und somit der Abstand zwischen dem Zahnkopf 48 der Zahnstange 12 und dem Fußkreis 49 des Zahnrads 17 verringert wird, bis der gewünschte oder erforderliche Abstand A des Zahnkopfspiels eingestellt ist.
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In 6 ist eine schematische Seitenansicht im Teilschnitt einer alternativen Ausführungsform zu den 1 bis 4 dargestellt. Diese Ausführungsform weicht von der Ausführungsform in den 1 bis 4 dahingehend ab, dass anstelle der Zahnstange 12 ein weiteres Zahnrad 61 über eine daran angeordnete Lagerachse 62 vorgesehen ist, welche in einer Lageraufnahme 63 gehalten ist. Diese Lageraufnahme 63 ist in Analogie zur Zahnstange 12 durch das Befestigungselement 34 der Spannvorrichtung 27 der Spielverstelleinrichtung 26 gehalten.
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Das Zahnrad 17 ist an der Achse 18 gelagert und durch den Motor 19 angetrieben. Der Motor 19 kann über das Halteelement 21 mit dem Grundkörper 15 verbunden sein. Alternativ kann der Motor 19 auch unmittelbar an dem Grundkörper 15 befestigt sein. Das Trägerelement 14 ist ebenfalls an dem Grundkörper 15 befestigt.
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Durch diesen Aufbau wird durch die Spielverstelleinrichtung 26 der Abstand A des weiteren Zahnrades 61 zum Zahnrad 17 einstellbar.
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Das Zahnrad 61 kann ein weiteres Zahnrad antreiben. Alternativ kann die Lagerachse 62 an dem der Lageraufnahme 63 gegenüberliegenden Ende eine Anschlussstelle 64 aufweisen, welche zur Aufnahme einer Kupplung oder von Kupplungselementen für eine weitere Antriebswelle oder zum Anschluss eines weiteren Antriebselementes ausgebildet sein kann. Alternativ kann auch auf der Stirnseite der Lageraufnahme 63, die dem Zahnrad gegenüberliegt, die Lagerachse 62 aus der Lageraufnahme 63 hervortreten, um ein Kupplungselement für ein weiteres Antriebselement oder unmittelbar ein weiteres Antriebselement daran zu befestigen.
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Bei dieser Ausführungsform der Einrichtung 10 entsprechen die Ausführungsformen der Spielverstelleinrichtung 26 sowie die Einstellung des Zahnkopfspiels beziehungsweise Zahnspiels jenen in den 1 bis 4. Auf diese Beschreibung, insbesondere zur Einstellung des Zahnkopfspiels A, wird Bezug genommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004007448 A1 [0003]