DE3114440A1

DE3114440A1 - "schraubenspindel-vorschubeinrichtung"

Info

Publication number: DE3114440A1
Application number: DE19813114440
Authority: DE
Inventors: Sakata Hideo; Usuda Hideo; Yuzunaka Kawasaki Kanagawa Hiroshi; Sakuma Kenji
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1981-04-09
Publication date: 1982-03-11
Also published as: DE3114440C2; GB2078902A; JPS56153148A; GB2078902B

Description

Beschreibung P 16128

Die vorliegende Erfindung betrifft Schraubenspindel-Vorschubeinrichtungen, bei welchen ein bewegliches Teil, das verschieblich an einem Führungsteil getragen ist, mittels eines Mutterteiles bewegt wird, welches in Gewindekoppelung mit einer Vorschubschraubenspindel steht, und insbesondere Verbesserungen bei einem Verbinduhgsabschnitt zwischen dem Mutterteil und dem beweglichen Teil.

Bei einer Vorrichtung des beschriebenen Typs wurde bisher vorgeschlagen, eine Verschraubung bzw. Verstiftung oder eine einteilige Ausbildung als Verbindung zwischen dem Mutterteil, welches in Gewindekoppelung mit der Vorschubschraubenspindel steht, und den beweglichen Teilen zu verwenden. In jenem Fall, in welchem eine feste Verbindung verwendet wird, wie sie oben beschrieben ist, wurde allerdings ein Nachteil erzielt, welcher darin liegt, daß es unmöglich wird, den Vorschubbetrieb durchzuführen, solange nicht die Parallelstellung zwischen der Vorschubschraubenspindel und der Bewegungsrichtung des beweglichen Teiles mit hoher Genauigkeit letztlich sichergestellt ist.

Um den oben beschriebenen Nachteil zu umgehen, wurde bisher eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche in der noch nachfolgend einzuführenden Fig. 1 gezeigt ist. In Fig. 1 befindet sich in Gewindekoppelung mit einer Vorschubschraubenspindel 1 ein Mutterteil· 2, und ein Schlitten 4, der ein bewegliches Teil bildet, ist verschieblich an einer Führungswelle 3 getragen, welche ein Führungsteil bildet, das parallel zur Vorschubschraubenspindel· 1 vorgesehen ist. Dieser Schiitten 4 befindet sich in fester bzw. starrer Verbindung mit einer Verbindungspiatte 5, in welcher ein Durchgangsioch 6 ausgebiidet ist, durch weiches seiner-

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seits unverdrehbar der Außenumfang des Mutterteiles 2 eingeführt ist. Die Abmessung dieses Durchgangsloches 6 in Richtung des Achsabstandes zwischen der Vorschubschraubenspindel 1 und der Führungswelle 3 ist derart ausgebildet, daß er größer ist als die Außenabmessung des Mutterteiles 2, und dementsprechend ist ein Spielraum zwischen dem Durchgangsloch 6 und dem Mutterteil 2 derart gebildet, daß die Verbindungsplatte 5 sich am Außenumfang des Mutterteiles 2 in der Richtung des Abstandes zwischen der Vorschubschraubenspindel 1 und der Führungswelle 3 bewegen kann. Ferner ist die Verbindungsplatte 5 zwischen einem Flansch 7, der am einen Ende des Mutterteils 2 ausgebildet ist, und einer Befestigungsplatte 8 eingespannt, welche am Außenumfang des Mutterteiles 2 befestigt ist, wobei die seitliche Bewegung des Mutterteiles 2 dem Schlitten 4 mitgeteilt wird. An diesem Schlitten 4 ist ein zu bewegendes Teil befestigt, wie etwa ein Meßinstrument (nicht gezeigt).

Bei der oben beschriebenen Anordnung veranlaßt die Drehung der Vorschubschraubenspindel 1 das Mutterteil 2, welches gegen die Drehung durch die Verbindungsplatte 5 gesperrt ist, sich in axialer Richtung zur Vorschubschraubenspindel zu bewegen. Diese Bewegung wird dem Schlitten 4 mitgeteilt, welcher das bewegliche Teil bildet, und zwar durch die Verbindungsplatte 5, wobei der Schlitten 4 längs der Führungswelle 3 bewegt wird, welche das Führungsteil bildet.

Allerdings kann bei der oben erwähnten Anordnung während der Bewegung des Mutterteiles 2 infolge der Abmessungsänderungen, die sich aus unvollkommener Parallelität zwischen den beiden Wellen ergeben, einer Auslenkung der Vorschubschraubenspindel 1, Außermittigkeiten der Lagerungen zum Tragen der Vorschubschraubenspindel 1 und dgl,, die Abmessungsänderung in Richtung des Abstands zwischen den Achsen der beiden Wellen durch

das Spiel aufgenommen werden, welches zwischen dem Durchgangsloch 6 und dem Mutterteil 2 gebildet ist, aber andere Abmessungsänderungen als die oben beschriebenen können nicht aufgenommen werden, so daß der Schlitten 4 sich nicht sanft bewegen kann. Deshalb führen im Fall eines Vorschubmechanismus in einem Präzisionsmeßinstrument wie etwa einem Konturmeßinstrument mittels Verwendung der herkömmlichen Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, unregelmäßige Bewegungen des Schlittens 4 zu Fehlern bei der Messung. Deshalb ist es während der Verwendung der Vorschubschraubenspindel bei einem Meßinstrument des beschriebenen Typs erforderlich, daß die Parallelität zwischen der Vorschubschraubenspindel 1 und der Führungswelle 3 genau eingestellt ist, und daß Lagerungen (nicht gezeigt) zum Tragen der gegenüberliegenden Enden der Vorschubschraubenspindel 1 mehrfach während des Betriebes durch neue ersetzt werden müssen, um den Schlitten 4 zu veranlassen, sich sanft zu bewegen und gemeinsam mit der Vorschubschraubenspindel 1 mit dem Verhältnis 1:1 zu bewegen. Die Einstellung, wie sie oben beschrieben wurde, macht einen langen Zeitraum erforderlich, wodurch eine Engstelle im Herstellungsprozeß der Vorrichtung und erhöhte Herstellungskosten herbeigeführt werden.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung vorzusehen, welche nur geringe Zeit zur Einstellung erfordert.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung vorzusehen, in welcher unregelmäßige Bewegungen des Mutterteils infolge einer Krümmung der Vorschubschraubenspindel, von Exzentrizitäten in den Lagerungen und dgl., sowie infolge der oben beschriebenen, unregelmäßigen Bewegungen nicht dem beweglichen Teil mitgeteilt werden, welches vom Mutterteil bewegt werden soll, so daß die Vorschubschrauben-

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spindel als ein Vorschubmechanismus für ein Präzisionsinstrument wie etwa ein Meßinstrument verwendet werden kann.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorschubschraubenspindel vorzusehen, welche billig durch Verwendung handelsüblicher Teile mit geringer Nachbearbeitung hergestellt werden kann, welche hierauf vor dem Gebrauch verwandt wird.

Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung zu liefern, welche auf ein wellenartiges, bewegliches Teil anwendbar ist.

Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung zu liefern, welche in der Lage ist, einen Totgang, welcher zwischen der Vorschubschraubenspindel und dem Mutterteil gebildet ist, auf ein Mindestmaß zu verringern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Verbindung des Mutterteils mit dem beweglichen Teil ein Verbindungsteil für die Verbindung verwendet, welches in der Lage ist, die Abmessungsänderung der Vorschubschraubenspindel in radialer Richtung hierzu aufzunehmen und welches bezüglich einer Richtung kippbar ist, die senkrecht die Achse der Vorschubschraubenspindel schneidet, wobei komplexe Bewegungen des Mutterteils infolge einer Abweichung der Vorschubschraubenspindel, Exzentrizitäten der Lagerungen und dgl. derart aufgenommen werden, daß die Bewegung des beweglichen Teils glatt durchgeführt werden kann, wobei das Erreichen der oben beschriebenen Ziele angestrebt ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbindungsteiles liegt in einer Anordnung, welche derart vorgenommen ist, daß das Verbindungsteil eine Welle umfaßt, welche am Mutterteil oder dem beweglichen Teil vorgesehen ist, sowie

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ein kugeliges Lager, welches am anderen der beiden Teile vorgesehen ist, um die Welle axial beweglich zu tragen, und handelsübliche Teile können bei dem Verbindungsteil verwendet werden.

Ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbindungsteiles liegt in einer Anordnung, welche derart vorgenommen ist, daß das Verbindungsteil eine Welle umfaßt, welche entweder am Mutterteil oder dem beweglichen Teil vorgesehen ist und am vorderen Ende hiervon mit einem kugeligen Abschnitt ausgebildet ist, sowie ein Lager, welches am anderen der beiden Teile vorgesehen ist, um den kugeligen Abschnitt der Welle auf drehbare und in axialer Richtung zur Welle verschiebliche Weise aufzunehmen.

Ferner liegt ein weiteres, bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbindungsteiles im Fall, in welchem das bewegliche Teil auf derselben Achse wie jenes der Vorschubschraubenspindel angeordnet ist und als Schiebewelle ausgebildet ist, welche eine Axialbohrung aufweist, in welche hinein und aus welcher heraus sich die Vorschubschraubenspindel geradlinig bewegen kann, in einer Anordnung, welche derart vorgenommen ist, daß das Verbindungsteil ein kugeliges Teil umfaßt, welches entweder am Mutterteil oder der Schiebewelle vorgesehen ist, sowie ein Führungsloch, welches am anderen der beiden Teile vorgesehen ist, um das kugelige Teil auf drehbare und in radialer Richtung zur Vorschubschraubenspindel bewegliche Weise zu tragen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mutterteils liegt in einer Anordnung, welche derart ausgebildet ist, daß das Mutterteil in axialer Richtung der Vorschubschraubenspindel verhältnismäßig lang ausgebildet ist, in seinem Inneren mit einer Bohrung längs der Vorschubschraubenspindel· versehen ist, über die gesamte Längserstreckung mit einem Schlitz ausgebildet ist, welcher die Gewindebohrung zur Schraubkupplung mit der Vorschubschraubenspindel erreicht, und mit Schrauben zum Festspannen dieses Abschnitts des Schlitzes

des Mutterteils versehen ist.
In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine Vorderansicht der wesentlichen Abschnitte im Teilschnitt, wobei die Vorschubschraubenspindel aus dem Stand der Technik gezeigt ist,

Fig. 2 eine allgemeine Schnittansicht, welche die Konzeption eines Aufbaus zeigt, bei welchem ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorschubschraubenspindel bei einem Konturmeßinstrument angewandt ist,

Fig. 3 die Ansicht eines Schnitts ist, der längs Linie III-III in Fig. 2 vorgenommen wurde,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Vorderansicht wesentlicher Teile ist und ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Vorderansicht wesentlicher Teile ist und ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 6 die Ansicht eines Schnitts ist, der längs Linie VI-VI in Fig. 5 vorgenommen wurde, und

Fig. 7 die vergrößerte Ansicht eines Schnitts wesentlicher Teile der Fig. 5 ist.

Es wird nachfolgend die Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen vorgenommen. Dieselben Bezugszeichen sind in den Ausführungsbeispielen durchgehend verwendet, um gleiche oder ähnliche Teile zu bezeichnen, so daß die Erläuterung der einander überschneidenden Abschnitte weggelassen oder vereinfacht sein wird.

Fig. 2 zeigt die Ansicht eines Schnitts, wobei ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorschubschraubenspindel bei einem Konturmeßinstrument angewandt ist, und Fig. 3 ist die Ansicht eines Schnitts, der längs Linie III-III in Fig. 2 vorgenommen wurde. Es wird nun auf diese Zeichnungen Bezug genommen; auf einem Sockel 11 sind mit bestimmtem Abstand Trageplatten 12 und 13 aufrecht angeordnet, zwischen welchen eine Vorschubschraubenspindel 14 durch Lagerungen 15 drehbar getragen sind, und es ist auch eine Führungswelle 16 als Führungsteil getragen. Der rechte Endabschnitt der Vorschubschraubenspindel 14 ragt gemäß der Darstellung in der Zeichnung durch die Trageplatte 13 hindurch. Dieser vorspringende Endabschnitt ist mit der Abtriebswelle eines Motors 20 durch eine Riemenscheibe 17, einen Riemen 18 und eine Riemenscheibe 19 verbunden und dazu eingerichtet, gemeinsam mit der Drehung des Motors 20 gedreht zu werden. Dieser Motor 20 ist durch die Trageplatte 13 in einer Lage getragen, in welcher er sich außer Anschlagberührung mit irgendeinem beweglichen Teil befindet, wie etwa dem nachfolgend als bewegliches Teil noch zu beschreibenden Schlitten. Ferner ist der linke Endabschnitt der Vorschubschraubenspindel· 14 gemäß der Darstellung in der Zeichnung mit einer Rotations-Codiereinrichtung 22 durch eine Kupplung 21 verbunden, und die Drehung der Vorschubschraubenspindel 14 kann durch diese Rotations-Codiereinrichtung 22 festgestellt bzw. gemessen werden.

Ein Mutterteil 23 ist durch Gewindeeingriff an dem mittleren Abschnitt der Vorschubschraubenspindel 14 angekuppelt und dazu eingerichtet, nach rechts und links gemeinsam mit der Drehung der Vorschubschraubenspindel 14 beweglich zu sein. Dieses Mutterteil 23 ist derart ausgebildet, daß es in axialer Richtung der Vorschubschraubenspindel 14 verhältnismäßig lang ist, und ist in seinem Inneren mit einer Bohrung 24 versehen, wobei das Mutterteil 23 lediglich an seinen entgegengesetzten Enden durch Gewindeeingriff an die Vorschubschraubenspindel 14 angekuppelt ist. Ferner ist ein Schlitz 25, welcher das mit Gewinde versehene

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Loch erreicht, welches durch Gewindeeingriff an die Vorschubschraubenspindel 14 angekuppelt werden soll, am oberen Abschnitt des Mutterteils 23 über dessen gesamte Längserstreckung durchgehend ausgebildet, und dieser Abschnitt des Schlitzes 25 ist durch zwei Schrauben 26 festgezogen, wobei ein Totgang zwischen der Vorschubschraubenspindel 14 und dem Mutterteil 23 ausgeschlossen ist. Ferner springt eine Welle 27 von der Mitte des unteren Abschnitts des Mutterteiles 23 nach unten vor.

Ein Schlitten 29 als bewegliches Teil ist axial verschieblich an der oben erwähnten Führungswelle 16 mittels einer Büchse 28 gelagert. Am oberen Abschnitt dieses Schlittens 29 ist durch eine Montageplatte 33 eine kugelige Lagerung 32 befestigt, welche ein kugeliges Teil 30 umfaßt, dessen obere und untere Enden parallel zueinander abgeschnitten sind und welches an seiner Mitte mit einem Durchgangsloch 3OA versehen ist, sowie einen Sitz 31 für das kugelige Teil 30 derart, daß es in alle Richtungen schwenkbar ist, und die Welle 27, welche vom Mutterteil 23 aus vorspringt, ist schwenkbar und axial verschieblich in das Durchgangsloch 3OA des kugeligen Teiles 30 dieses kugeligen Lagers 32 eingesetzt. Die Welle 27 und die kugelige Lagerung 32 bilden ein Verbindungsteil 34, in welchem eine axiale Verschiebebewegung zwischen der Welle 27 und dem Durchgangsloch 3OA des kugeligen Teils 30 eine Abmessurigsänderung in Richtung des Abstands zwischen den Achsen der Vorschubschraubenspindel 14 und der Führungswelle 16 aufnehmen kann, d. h. eine Abmessungsänderung in radialer Richtung zur Vorschubschraubenspindel 14, und das Verbindungsteil 34 kann nach allen Richtungen kippen, und zwar in bezug auf■Richtungen, welche senkrecht die Achsen der Vorschubschraubenspindel 14 und der Führungswelle 16 schneiden, und zwar durch Schwenken des kugeligen Teils 3.0 bezüglich dem Sitz 31 und" durch Drehung der Welle 27 bezüglich dem kugeligen Teil 30.

Am Schlitten 29 ist ein Schwenkpunktteil 35 befestigt, welches

schwenkbar einen Arm 37 über eine Schwenkwelle 36 trägt. Am einen Ende dieses Armes 37 ist ein Tastfühler 39 angebracht, um in Berührung mit der Außenoberfläche eines zu messenden Gegenstandes 38 zu gelangen und hierbei den Arm 37 durch das Abtasten der Form der Außenoberfläche zu schwenken, d. h. der Kontur in einem bestimmten Abschnitt des zu messenden Gegenstandes 38. Ferner ist am anderen Ende des Armes 37 auf in der Lage einstellbare Weise ein Ausgleichsgewicht 40 angeordnet, welches in seiner Lage derart befestigt ist, daß die Seite des Tastfühlers 39, von der Schwenkwelle 36 des Armes 37 aus gesehen, so eingestellt ist, daß sie geringfügig schwerer ist als die Seite des Ausgleichsgewichtes 40. Ferner ist ein Differentialübertrager 43, der einen Kern 41 und eine Spule 42 umfaßt, zwischen dem Arm 37 und dem Schwenkpunktteil 35 derart vorgesehen, daß die Schwenkbewegung des Armes 37 bemessen werden kann.

Bei der oben beschriebenen Anordnung wird beim Messen der Kontur der Außenoberfläche des zu messenden Gegenstandes 38 in einem bestimmten Abschnitt der Arm 37 zum Stillstand gebracht, wobei die Seite des Tastfühlers 39 mittels einer Spanneinrichtung (nicht gezeigt) angehoben ist, der Motor 20 wird angetrieben, um die Vorschubschraubenspindel 14 in dem oben beschriebenen Zustand in Drehung zu versetzen, das Mutterteil 23 wird nach links in Fig. 2 bewegt, der Arm 37 wird nach links gemeinsam mit der Bewegung des Mutterteils 23 über das Verbindungsteil 34, den Schlitten 29 und das Schwenkpunktteil 35 bewegt, und der Tastfühler 39 wird in einer Lage zur Messung am linken Ende des zu messenden Gegenstandes 38 angeordnet.

Dann wird die Spanneinrichtung (nicht gezeigt) gelöst, um den Tastfühler 3 9 derart abzusenken, daß er in Anschlagberührung mit der Außenoberfläche des zu messenden Gegenstandes 38 gelangt; nachfolgend wird der Motor 20 in Drehung in einer Richtung entgegengesetzt zu jener im obenerwähnten Falles versetzt, um das Mutterteil 23 nach rechts zu bewegen, und der Arm 37 wird dann ebenfalls nach rechts bewegt. In diesem Fall wird

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die Anzahl der Drehungen der Vorschubschraubenspindel 14 durch die Rotations-Codiereinrichtung 22 gemessen, während die Bewegung des Tastfühlers 39, der die Unregelmäßigkeiten an der Außenoberfläche des zu messenden Gegenstandes 38 derart abtastet, daß er sich vertikal in Übereinstimmung mit der Bewegung des Armes 37 bewegt, durch den Differentialübertrager 43 als Schwenkbewegung des Armes 37 gemessen wird, wobei der Vorschub in der seitlichen Richtung und die Vertikalbewegung in Fig. auf den Daten aufgezeichnet werden, welche, wie oben beschrieben, gemessen wurden, und wobei die Kontur der Außenoberfläche des zu messenden Gegenstandes 38 auf einem Koordinaten-Aufzeichnungsgerät (X-Y recorder) oder dgl. angezeigt wird. Ferner werden in jenem Fall, in welchem der Arm 37 bewegt wird, selbst wenn das Mutterteil 23 komplexe, in vertikaler Richtung, Längsrichtung und Drehrichtung erfolgende Bewegungen zusätzlich zur Bewegung in Vorschubrichtung infolge einer Abweichung der Vorschubschraubenspindel 14, Exzentrizitäten der Lagerungen 15 und dgl. durchführt, alle diese Bewegungen vom Verbindungsteil aufgenommen, mit dem Ergebnis, daß lediglich die Bewegung in Richtung des Vorschubs auf den Schlitten 29 übertragen wird, der das bewegliche Teil bildet, so daß der Schlitten 29 sanft ohne Ungleichmäßigkeit bewegt werden kann. Demzufolge wird jede unnötige Bewegung infolge der Abweichung der Vorschubschraubenspindel 14 und dgl. dem Arm 37 nicht mitgeteilt, so daß Meßfehler infolge der Bewegungen der Vorschubschraubenspindel ausgeräumt werden können.

Bei diesem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind das Mutterteil 23 und der Schlitten 29, der das bewegliche Teil bildet, miteinander mittels des Verbindungsteiles 34 verbunden, welches die Welle 27 und die kugelige Lagerung 32 umfaßt, und dementsprechend werden, selbst wenn die Vorschubschraubenspindel eine Abweichung aufweist und/oder wenn die Lagerungen 15 Ex-

zentrizitäten und dgl. aufweisen, unregelmäßige Bewegungen des Mutterteils 23 infolge der Abweichung und dgl. vom Verbindungsteil 34 aufgenommen, und lediglich die Bewegung in Richtung des Vorschubes wird dem Schlitten 29 mitgeteilt, wobei sich der Schlitten 29 jederzeit glatt bewegen kann, so daß das ^Erfordernis einer Einstellarbeit bei der Anbringung der Vorschubschraubenspindel 14 aufgehoben werden kann. Ferner werden aus den gleichen Gründen wie oben unnötige Schwingungen und dgl. nicht dem Arm 37 mitgeteilt, wobei Meßfehler nicht auftreten, so daß die vorliegende Erfindung höchst wirksam auf den Vorschubmechanismus zur Verwendung in Präzisionsmeßinstrumenten anwendbar ist, wie etwa in Konturmeßinstrumenten. Ferner kann ein handelsübliches kugeliges Lager als kugeliges Lager 32 verwendet werden, wodurch man in die Lage versetzt wird, die kugeligen Lagerungen billig zu erreichen. Ferner ist das Mutterteil 23 derart ausgebildet, daß es in axialer Richtung der Vorschubschraubenspindel 14 verhältnismäßig lang ist, in seinem Inneren mit einer Bohrung 24 versehen ist, durch Gewindeeingriff an seinen gegenüberliegenden Enden an die Vorschubschraubenspindel 14 angekuppelt ist, welche eine verhältnismäßig lange Spannweite aufweisen, und einen nur geringen Totgang infolge der Anwesenheit des Schlitzes 25 und der Schrauben 26 aufweist, wobei das Mutterteil 23 zuverlässig durch die Drehung der Vorschubschraubenspindel 14 derart eine Vorschubbewegung durchführt, daß die Drehung der Vorschubschraubenspindel 14, die vom Rotations-übertrager 22 gemessen wird, korrekt mit der Bewegung des Armes 37 übereinstimmt, wobei man in die Lage versetzt wird, Meßfehler in Vorschubrichtung auszuräumen.

Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei ein Verbindungsteil 44 einteilig an seinem vorderen Ende mit einem teilweise abgeschnittenen kugeligen Abschnitt 45 ausgebildet ist und eine Welle 46 aufweist, deren Anpreßende am Mutterteil 23 befestigt ist, sowie ein zylindri-

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sches Lager 47 mit einem Flansch zur verschieblichen, schwenkbaren Lagerung des teilweise abgeschnittenen kugeligen Abschnitts 45 dieser Welle 46 in axialer Richtung zur Welle 46, wobei das Lager in den Schlitten 29 eingebettet ist.

Dieses Ausführungsbeispiel hat auch dieselben Funktionswirkungen wie das vorangehende Ausführungsbeispiel.

Fig. 5 bis 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei das bewegliche Teil eine Schiebewelle 48 ist, welche verschieblich an ihren gegenüberliegenden Enden (nur das linke Ende ist in Fig. 5 gezeigt) mittels eines Paares von Lagerungen 49 (nur das linke ist in Fig. 5 gezeigt) gelagert ist und in der Drehung durch ein Drehungsanschlagteil 50 gehindert ist, welches auf dieser Schiebewelle 48 befestigt ist. DiesesDrehungsanschlagteil 50 weist eine Führungswelle auf, welche an einer nutförmigen Führungsfläche 52 entlanggleitet, die in einem Hauptgestell der Vorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen ist, wobei die Schiebewelle 48 sich in ihrer axialen Richtung ohne Drehung bewegt. Ferner ist die Schiebewelle 48 auf derselben Achse wie jene der Vorschubschraubenspindel 14 angeordnet und ist in ihrem Inneren mit einer Axialbohrung 53 versehen, in welche hinein und aus welcher heraus sich diese Vorschubschraubenspindel 14 geradlinig bewegen kann. Diese Axialbohrung 53 weist einen Einlaßabschnitt 54 mit größerem Durchmesser auf, in welchem das Mutterteil 23 angeordnet ist, welches durch Gewindeeingriff an die Vorschubschraubenspindel 14 angekuppelt ist. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist dieses Mutterteil 23 derart ausgebildet, daß es eine exzentrische, achteckige Umfangsoberflache bezüglich einer Gewindebohrung aufweist, und es weist ein kugeliges Teil 55 auf, welches an der in der Zeichnung oben gelegenen Oberfläche hiervon durch Löten oder Kleben befestigt ist. Dieses kugelige Teil 55 ist drehbar und in radialer Richtung der Vorschubschraubenspindel 14 in einem Führungsloch 56 beweglich angeordnet, welches in einem Abschnitt nahe einem Ende der Schiebewelle 48 ausgebildet ist, und ist in axialer Richtung zur Vorschubschraubenspindel 14

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spielfrei eingeführt. Ferner ist der obere Abschnitt des kugeligen Teils 55, welcher sonst von der Schiebewelle 48 abstehen würde, wenn es in das Führungsloch 56 eingeführt wäre, abgeschnitten, wobei ein Abschnitt der Schiebewelle 48, wo das Führungsloch 56 ausgebildet ist, nicht behindert wird, wenn der Abschnitt in die Lagerung 49 eingeführt wird. Ferner bilden dieses kugelige Teil 55 und das Führungsloch 56 ein Verbindungsteil 57.

Zusätzlich liegt der Grund, warum die Umfangsoberfläche des Mutterteiles 23 exzentrisch ausgebildet ist, darin, daß, wenn das kugelige Teil 55, welches am unterteil 23 befestigt ist, in das Führungsloch 56 eingeführt wird, das Mutterteil 23 zur einen Seite im Einlaßabschnitt 54 mit großem Durchmesser der Axialbohrung 53 verlagert werden sollte.

Selbst bei der oben beschriebenen Anordnung werden die komplizierten Bewegungen des Mutterteils 23 infolge der Abweichung der Vorschubschraubenspindel 14, von Exzentrizitäten der Lagerungen und dgl. durch die Drehungen des kugeligen Teils 55 bezüglich dem Führungsloch 56 und der Bewegung der Vorschubschraubenspindel 14 in axialer Richtung hierzu derart aufgenommen, daß die Bewegung der Schiebewelle 48 als bewegliches Teil eine glatte Bewegung durchführen kann, wobei die Einrichtung in die Lage versetzt ist, im wesentlichen dieselben Funktionswirkungen wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen zu liefern.

Zusätzlich kann bei der Durchführung des in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiels die Welle 27 am Schlitten 29 vorgesehen sein, und das kugelige Lager 32 kann am Mutterteil 23 vorgesehen sein, und in gleicher Weise kann bei der Durchführung des Ausführungsbeispiels, das in Fig. 4 gezeigt ist, die Welle 46 am Schlitten 29 vorgesehen sein, und die Lagerung 47 kann am Mutterteil 23 vorgesehen sein. Ferner kann bei der Durchführung des in Fig. 5 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiels das kugelige Teil

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55 an der Schiebewelle 48 vorgesehen sein, und das Führungsloch 56 kann im Mutterteil 23 vorgesehen sein. Ferner ist das Verbindungsteil nicht auf die speziellen Formen der Verbindungsteile 34, 44 und 57 in den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschränkt, sondern es kann auch jede andere Art eines Verbindungsteiles herangezogen werden. Kurz gesagt, es genügt, wenn das Verbindungsteil lediglich die Abmessungsänderung in radialer Richtung der Vorschubschraubenspindel 14 aufnehmen kann und die Neigung des Mutterteils 23 in allen Richtungen aufnehmen kann, d. h. bezüglich einer Richtung kippbar ist, welches senkrecht die Achse der Vorschubschraubenspindel 14 schneidet. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf den Vorschubmechanismus eines Konturmeßinstruments anwendbar, wie dies oben beschrieben wurde, sondern auch auf Vorschubmechanismen anderer Meßinstrumente oder jene in Einrichtungen und Maschinen im allgemeinen.

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Claims

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Tokyo, Japan

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MAXIMtLIANSTRASSE 43

P 16 128-dg 9. April 1981

Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung

Ansprüche

Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung,
gekennzeichnet durch

ein Mutterteil (23), welches durch Gewindeeingriff an die Vorschubschraubenspindel (14) angekoppelt ist, und ein bewegliches Teil (29; 48), welches durch das Mutterteil längs eines Führungsteiles (16; 52) bewegt wird, wobei das Mutterteil und das bewegliche Teil miteinander durch ein Verbindungsteil (34; 44; 57) verbunden sind, welches in der Lage

TELEFON (OSS) 53 38 03

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ist, eine Abmessungsänderung in radialer Richtung der Vorschubschraubenspindel aufzunehmen und welches bezüglich einer Richtung kippbar ist, welche senkrecht die Achse der Vorschubschraubenspindel schneidet.
2. Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (34) eine Welle

(27) umfaßt, welche am Mutterteil (23) oder dem beweglichen Teil (29) vorgesehen ist, sowie eine kugelige Lagerung (32), welche am anderen der beiden Teile vorgesehen ist, um die Welle axial beweglich zu lagern (Fig. 2, 3).
3. Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil eine Welle (46) umfaßt, welche am Mutterteil (23) oder dem beweglichen Teil (29) vorgesehen ist und an ihrem vorderen Ende mit einem kugeligen Abschnitt (45) ausgebildet ist, sowie eine Lagerung (47), welche am anderen der beiden Teile vorgesehen ist, um den kugeligen Abschnitt der Welle derart zu tragen, daß er schwenkbar und in axialer Richtung der Welle verschieblich ist (Fig. 4).
4. Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil eine Schiebewelle

(48) ist, welche auf derselben Achse wie jene der Vorschubschraubenspindel (14) angeordnet ist und eine Axialbohrung

(53) aufweist, in welche hinein und aus welcher heraus sich die Vorschubschraubenspindel· geradlinig bewegen kann, und daß das Verbindungsteil (57) ein kugeliges Teil (55) umfaßt, welches am Mutterteil (23) oder der Schiebewelle (48) vorgesehen ist, sowie ein Führungsloch (56) , welches am anderen dieser beiden Teile vorgesehen ist, um das kugelige

Teil derart zu tragen, daß es drehbar und in radialer Richtung zur Vorschubschraubenspindel beweglich ist (Fig. 5 bis 7).
5. Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mutterteil (23) derart ausgebildet ist, daß es eine außermittige, polygone Umfangsfläche bezüglich einem mit Gewinde versehenen Loch zum Herstellen der Gewindekupplung mit der Vorschubschraubenspindel (14) aufweist.
6. Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die polygone ümfangsoberfläche des Mutterteils (23) eine achteckige Umfangsfläche ist.
7. Schraubenspindel-Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mutterteil (23) derart ausgebildet ist, daß es in axialer Richtung der Vorschubschraubenspindel (14) verhältnismäßig lang ist, und in seinem Inneren mit einer Bohrung (24) längs der Vorschubschraubenspindel ausgebildet ist, über die gesamte Längserstreckung mit einem Schlitz (25) ausgebildet ist, der das Gewindeloch zum Herstellen der Gewindekupplung mit der Vorschubschraubenspindel erreicht, und mit Schrauben (26) versehen ist, um den Abschnitt des Schlitzes des Mutterteiles festzuziehen.