DE3309775A1

DE3309775A1 - Peripheriegeraet fuer werkzeugmaschinen, wie messgeraete, werkzeugeinstellgeraete o. dgl.

Info

Publication number: DE3309775A1
Application number: DE19833309775
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(grad.) 4800 Bielefeld Schürfeld; Wolfgang Westerteicher
Original assignee: Gildemeister Devlieg System Werkzeuge GmbH
Current assignee: Gildemeister Devlieg System Werkzeuge GmbH
Priority date: 1983-03-18
Filing date: 1983-03-18
Publication date: 1984-09-20
Also published as: GB8406942D0; JPS59182045A; DE8307980U1; GB2139927B; US4591306A; CH663561A5; GB2139927A

Description

Patentanwälte Dr. Loesenbeck (198O)

Dipl.-lng. Stracke Dipl.-lng. Loesenbeck JöIIenbeckerSir. 164,4800 Bielefeld

18/12

Gildemeister-DeVlieg System-Werkzeuge GmbH, Morsestraße 1,

4800 Bielefeld 11

Peripheriegerät für Werkzeugmaschinen, wie Meßgeräte, Werkzeugeinstellgeräte ο.dgl.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Peripheriegerät für Werkzeugmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei den bisher bekannten Geräten der eingangs genannten Art wird das Abtriebsglied des Feinstelltriebes durch ein von Hand betätigbares Klemmelement, wie z.B. einer Klemmbuchse, blockiert. Ferner sind Ausführungen bekannt, bei denen das Klemmelement ein manuell verdrehbarer Spindeltrieb mit Selbsthemmung ist.

Alle Ausführungen sind mit dem Nachteil behaftet, daß das Klemmelement an dem zu verfahrenden Schlitten angeordnet ist. Zum Festsetzen des Schlittens in der jeweiligen Einstellage ist das Klemmelement oftmals schlecht zugänglich, wodurch die Einstellung erschwert wird. Ferner besteht noch der Nachteil, daß das Klemmelement je nach der Einstellage in einem relativ großen Abstand zum Bedienungselement des Feinstelltriebes liegt. Die Einstellung kann deshalb nicht von einem Standort aus durchgeführt werden, so daß zusätzliche Wege durch die die Einstellung durchführende Person erforderlich sind.

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Der vorliegenden Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so zu verbessern, daß das Klemmelement unabhängig von der jeweiligen Schlittenstellung bequem betätigbar ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Es ist nunmehr durch den Einsatz eines elektrisch betätigbaren Klemmelementes möglich, das Betätigungselement räumlich von den am Schlitten angeordneten, die Klemmung bewirkenden Teilen zu trennen. Das Betätigungselement kann dabei an den jeweils günstigsten Ort zum Feinstelltrieb montiert werden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Klemmelement aus einem permanenten Magneten und einem mittels des Betätigungsschalters erregbaren Elektromagneten gebildet ist, wobei die Magnete so gepolt sind, daß bei Erregung des Elektromagneten das Magnetfeld des Permanentmagneten aufgehoben wird. Durch eine derartige Gestaltung ist der Einsatz von einfachen und in der Technik bewährten Bauteilen möglich. Dabei werden in besonders vorteilhafter Weise die Kräfte des Permanentmagneten direkt zur Blockierung des Schlittens am Abtriebsglied des Feinstelltriebes ausgenutzt, so daß keine weiteren mechanischen Teile notwendig sind, so daß das Gerät mit einem geringstmöglichen Aufwand herstellbar ist. Dabei werden die Kräfte des Permanentmagneten in vollem Umfang ausgenutzt, wenn das Klemmelement derart an dem Schlitten oder der Schlittenführung befestigt ist, daß die gegenüberliegende Seite des Permanentmagneten an dem Abtriebsglied des Feinstelltriebes anliegt. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn zwischen der Befestigungsfläche des Klemmelementes und dem Schlitten bzw. der Schlittenführung eine Membran, vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff angeordnet ist, da dann sichergestellt ist, daß vorhandene Fluchtungsfehler ausgeglichen werden, so daß die wirksamen Flächen des Permanentmagneten voll an dem Abtriebsglied des Feinstelltriebes anliegen.

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Gemäß einem weiterhin noch bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Klemmelement aus einem elektrisch betätigbaren, auf einen Klemmbolzen wirkenden Hubmagneten gebildet ist, wobei der Klemmbolzen mit seiner Längsachse rechtwinklig zum Abtriebsglied des Feinstelltriebes angeordnet ist und eine Querbohrung aufweist, in der das Abtriebsglied des Feinstelltriebes gelagert ist. Bei dieser Ausführung werden die zum Blockieren des Abtriebsgliedes des Feinstelltriebes erforderlichen Kräfte durch mechanische Reibungskräfte erzeugt, was bei bestimmten Einsatzfällen vorteilhaft sein kann.

Weitere Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand von weiteren Unteransprüchen und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausfuhrungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem der Feinstelltrieb am Schlittenführungsteil befestigt ist und bei dem das Abtriebsglied des Feinstelltriebes durch Magnetkräfte blockiert wird, im Längsschnitt,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Feinstelltrieb am Schlitten befestigt ist und bei dem das Abtriebsglied des Feinstelltriebes durch Magnetkräfte blockiert wird, im Längsschnitt, und

Fig. 3 bis 5 weitere Ausführungsbeispiele, bei denen das Abtriebsglied des Feinstelltriebes durch einen von Hubmagneten betätigbaren Klemmbolzen blockiert wird.

Bei den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Peripheriegerätes ist aus Darstellungsgründen nur ein in einer Führung geführter

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und mittels eines Feinstelltriebes verfahrbarerKoordinatenschlitten dargestellt. Es ist jedoch noch mindestens ein weiterer Schlitten im gleichen Sinne erforderlich.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Koordinatenschlitten 1 in nicht näher dargestellter Weise in einer Führung 2 geführt. An ein stirnseitiges Ende der feststehenden Führung 2 ist eine bekannte, nicht näher erläuterte Feinstellvorrichtung 3 befestigt. Die Feinstellvorrichtung 3 ist mit einem Betätigungsglied versehen, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Rändelmutter 4 ausgebildet ist. Die Feinstellvorrichtung 3 weist ferner einen zentrisch angeordneten Gewindebolzen 5 auf, der an dem der Rändelmutter 4 gegenüberliegenden Seite zur gabelförmigen Gestaltung mit einer Ausnehmung 6 versehen ist. Mittels eines Bolzens 7 ist in der Ausnehmung 6 des Gewindebolzens 5 eine Koppelungsstange 8 mit einem rechteckigen Querschnitt festgelegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Koordinatenschlitten 1, im Längsschnitt gesehen, U-förmig gestaltet. Die vertikalen Seitenwände sind mit je einem Durchbruch 9 versehen, durch die die Koppelungsstange 8 geführt ist. An der Innenseite des horizontal verlaufenden Steges des Koordinatenschlittens 1 ist mittels Schrauben 10 ein Klemmelement 11, welches mit seiner freien Fläche an der Koppelungsstange 11 anliegt, befestigt. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Klemmelement in nicht näher dargestellter Weise aus einem Permanentmagneten und einem Elektromagneten. Der Elektromagnet ist mit einem unterhalb der Feinstellvorrichtung 3 montierten Taster 12 über eine Kabelverbindung 13 elektrisch verbunden. Durch Betätigen des Tasters 12 wird der Stromfluß gesteuert. Der Elektromagnet ist so geschaltet, daß das durch den Stromfluß aufgebaute Magnetfeld das Magnetfeld des Permanentmagneten aufhebt. Es herrscht dann ein Kräftegleichgewicht.

Zum Justieren des Koordinatenschlittens 1 wird mittels des Tasters zunächst der Elektromagnet erregt. Der Koordinatenschlitten 1 läßt sich dann ohne besondere Kraftanstrengung in Pfeilrichtung A manuell verschieben. Dieser Vorgang kann als eine Grobeinstellung gesehen wer-

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den.Nach Einfahren in die vorgegebene Einstellage wird der Elektromagnet stromlos gemacht. Durch die Wirkung des Permanentmagneten des Klemmelementes 11 wird dann der Koordinatenschlitten 1 kraftschlüssig mit der KoppellJgsstange 8 verbunden. Durch Drehen der Rändermutter 4 der Feinstellvorrichtung 3 wird dann der Koordinatenschlitten 1 zu einer äußerst genauen Einstellung ebenfalls in Pfeilrichtung A verfahren.

Das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in der Fig. 1 dargestellten dadurch, daß die Feinverstellung 3 am Koordinatenschlitten 1 befestigt ist. Ferner ist die Führung 2, im Querschnitt gesehen, U-förmig gestaltet und der Koordinatenschlitten 1, im Querschnitt gesehen, rechteckförmig ausgebildet. An dem horizontalen Steg der Führung 2 ist außenseitig mittels Schrauben 10 wiederum das aus einem Permanenmagneten und einem Elektromagneten gebildete Klemmelement 11 befestigt. Dabei liegt die freie Fläche des Klemmelementes wiederum an der Koppelungsstange 8 an. Wie ein Vergleich der Fig. 2 mit der Fig. 1 zeigt, ist das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel im Sinne einer Umkehrung zu sehen. Da die Feinstellvorrichtung 3 an einem Stirnende des Koordinatenschlittens 1 befestigt ist, wird die Feinstellvorrichtung zusammen mit dem Koordinatenschlitten 1 verstellt. Bei beiden Ausführungen ist jedoch nur eine Verstellung mittels der Feinstellvorrichung 3 möglich, wenn der Elektromagnet 11 des Klemmelementes 11 stromlos ist.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung ähnlich getroffen wie bei dem in der Fig. 1 dargestellten. Das Klemmelement 11 ist jedoch als ein elektrisch betätigbarer Hubmagnet ausgebildet, dessen Stößel 14 auf einen senkrecht zu Kopplungsstange 8 verfahrbaren Klemmbolzen 15 bewirkt. Der Klemmbolzen 15 ist in einer parallel zu den Seitenwandungen des U-förmig ausgebildeten Koordinatenschlitten 1 verlaufenden Bohrung verschiebbar. Die Bohrung ist als Sackbohrung ausgeführt und an dem der Führung 2 zugewandten Ende verschlossen. Der Klemmbolzen 15 ist mit einer quer zu seiner

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Längsrichtung verlaufenden Durchgangsbohrung 16 versehen, durch die die Kopplungsstange 8 geführt ist. In die Sackbohrung ist eine Druckfeder 17 eingesetzt, die die Durchgangsbohrung 16 des Klemmbolzens 15 in ständigem Kontakt mit der Kopplungsstange 8 hält. Das dem Stößel 14 zugewandt liegende, stirnseitige Ende des Klemmbolzens 15 ist gegenüber der Horizontalen im Sinne einer schiefen Ebene geneigt. Das freie Ende des Stößels 14 ist entgegengesetzt zur Horizontalen geneigt. Im stromlosen Zustand des Hubmagneten berühren sich die Flächen oder liegen in geringen Abstand zueinander.

Zum manuellen Verschieben des Koordinatenschlittens 1 ist durch Betätigen des Tasters 12 der Hubmagnet des Klemmelementes 11 zu erregen, wodurch der Stößel 14 ausgefahren wird. Der Klemmbolzen 15 wird dann entgegen der Wirkung der Druckfeder 17 verschoben, so daß der Koordinatenschlitten 1 zur Grobeinstellung verschiebbar ist. Zur Feineinstellung ist der Hubmagnet mittels des Tasters 12 stromlos zu machen, so daß der Klemmbolzen durch die Druckfeder 17 gegen die Kopplungsstange 8 gedrückt wird. Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführung entspricht die Druckfeder 17 dem Permanentmagneten des Klemmelementes 11 bei den Ausführungen gemäß den Fig. 1 und 2. Wird der Hubmagnet des Klemmelementes 11 stromlos gemacht, wird in nicht näher dargestellter Weise der Stößel durch eine im Inneren des Hubmagneter liegende Rückholfeder zurückgestellt. Anstelle des Hubmagneten mit einer Rückholfeder ist auch ein Doppel-Hubmagnet einsetzbar.

Das in der Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem in der Fig. 3 dargestellten, jedoch ist das Klemmelement 11 hier als ein Doppelhubmagnet ausgebildet. Der Stößel 14 ist mit zwei wechselseitig und um einen Winkel von 180° gegeneinander verdrehten Betätigungsnocken 18,19 versehen. Jeder Betätigungsnocken 18,19 ist mit je einer vorstehenden Nase 20,21 ausgerüstet, wobei die Betätigungsnocken 18,19 so montiert sind, daß die Nasen 20,21 einander zugewandt liegen. Jede Nase ist an der äußeren Seite mit einer gegen die Horizontale geneigten Fläche versehen, die an entsprechende Flächen des Klemmbolzens 15 anliegen. Der Klemmbolzen 15 ist deshalb

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mit einem entsprechenden Durchbruch 22 versehen. Der Doppelhubmagnet des Klemmelementes 11 ist in nicht näher dargestellter Weise über eine Kabelverbindung 13 mit einem nicht dargestellten Schalter oder einem Taster elektrisch verbunden. Wird der Stößel in die linke Endstellung verfahren, liegt die Durchgangsbohrung 16 an der Kopplungsstange 8 an. Es ist dann eine Feineinstellung des Koordinatenschlittens 1 mittels der in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellten Feinstellvorrichtung 3 möglich. Wird der Stößel 14 in die rechte Endstellung verfahren, ist die Verbindung zwischen dem Klemmbolzen 15 und der Kopplungsstange 8 gelöst, so daß der Koordinatenschlitten 1 manuell zur Grobeinstellung verschiebbar ist.

Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Klemmelement 11 aus zwei einfach wirkenden Hubzylindern 11' und 11'', die wechselseitig montiert sind, so daß die Stößel 14 einander zugewandt liegen. Ferner liegen die Längsachsen der Einfachhubzylinder des Klemmelementes 11 in einer gemeinsamen Achse. Jeder Stößel 14 ist im Bereich des freien Stirnendes mit einer zur Horizontalen geneigt liegenden Fläche versehen, wobei der Durchbruch 22 des Klemmbolzens · 15 mit entsprechenden Flächen versehen ist. Jeder Einfachhubmagnet 11' bzw. 11" ist über je eine Kabelverbindung 13 mit einem entsprechenden Schalter oder Taster elektrisch verbunden. Die Einfachhubmagnete 11' bzw. 11" sind so gepolt, daß ein Stößel ausgefahren und der andere eingefahren wird. Wird der Stößel 14 des Einfachhubmagneten 11' in die linke Endstellung verfahren, wird der Klemmbolzen so verschoben, daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Kopplungsstange 8 und dem Klemmbolzen 15 hergestellt wird. Der Koordinatenschlitten 1 kann dann mittels der nicht dargestellten Feinstellvorrichtung 3 zur Feineinstellung bewegt werden. Wird der Stößel 14 des Einfachhubmagneten 11' in die rechte Endstellung verfahren, wobei der Stößel 14 des Einfachhubmagneten 11" in die rechte Endstellung verfahren wird, wird die Verbindung zwischen dem Klemmbolzen 15 und der Kopplungsstange 8 gelöst. Der Koordinatenschlitten 1 kann dann zur Grobeinstellung manuell verfahren werden.

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Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Feinstellvorrichtung 3 und der Taster 12 für die elektrische betätigung des Klemmelementes 11 mitdargestellt. Bei den in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Anordnung entsprechend. Wie aus den Fig. 1 bis 3 erkennbar, ist der Taster 12 unterhalb der Feinstellvorrichtung 3 angeordnet. Es ist jedoch eine andere räumliche Anordnung denkbar. Wesentlich ist die Plazierung zur Feinstellvorrichtung 3 in einer griffgünstigen Position, so daß die Fein-Stellvorrichtung und das Betätigungselement für das Klemmelement 11 ohne mehrfaches Umgreifen bedienbar sind.

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Bezugszeichen	Koordinatenschlitten
1	Führung
2	Feinstellvorrichtung
3	Rändelmutter
4	Gewindebolzen
5	Ausnehmung
6	Bolzen
7	Koppelungsstange
8	Durchbruch
9	Schraube
10	Koppelungsstange
11	Taster
12	Kabelverbindung
13	Stößel
14	Klemmbolzen
15	Durchgangsbohrung
16	Druckfeder
17	Betätigungsnocken
18	Betätigungsnocken
19	Nase
20	Nase
21	Durchbruch
22

- Leerseite -

Claims

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Patentansprüche

iJ Peripheriegerät für Werkzeugmaschinen, wie Meßgeräte, Werkzeugeinstellgeräte o.dgl., mit ein oder mehreren Koordinatenschlitten, die jeweils in einer Führung geführt und längs der Führung entweder zur Grobeinstellung manuell schnell verschiebbar sind, oder zur Feineinstellung mit einem Feinstelltrieb verfahrbar sind, wobei jeder Koordinatenschlitten über eine Feststellvorrichtung mit dem zugeordneten Feinstelltrieb koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten (1) oder der Schlittenführung (2) ein direkt oder indirekt auf das Äbtriebsglied des Feinstelltriebes (3) wirkendes, elektrisch betätigbares Klemmelement (11) befestigt ist, dessen Betätigungsschalter (12) räumlich neben dem Betätigungsglied (4) für den Feinstelltrieb (3) angeordnet ist.
2. Peripheriegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (11) aus einem Permanentmagneten und einem mittels des Betätigungsschalters (12) erregbaren Elektromagneten gebildet ist, wobei die Magnete so gepolt sind, daß bei Erregung des Elektromagneten das Magnetfeld des Permanentmagneten zur Erzielung eines Kräftegleichgewichtes aufgehoben ist.
3. Peripheriegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (11) derart an dem Schlitten (1) oder der Führung anliegend befestigt ist, daß die gegenüberliegende Fläche des Klemmelementes (11) an dem Abriebsglied (8) des Feinstelltriebes (3) anliegt.
4. Peripheriegerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Klemmelement (11) und dem Schlitten (1) bzw. der Führung (2) eine Membran, vorzugsweise

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aus einem metallischen Werkstoff angeordnet ist.
5. Peripheriegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (11) aus einem elektrisch betätigbaren, auf einen Klemmbolzen (15) wirkenden Hubmagneten gebildet ist, wobei der Klemmbolzen (15) mit seiner Längsachse quer zum Abtriebsglied (8) des Feinstelltriebes (3) angeordnet ist, und eine Querbohrung (16) aufweist, durch die das Abtriebsglied (8) des Feinstelltriebes (3) geführt ist.
6. Peripheriegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmbolzen (15) an dem der Führung (2) zugewandten stirnseitigen Ende durch eine Druckfeder (17) belastet ist, und daß am gegenüberliegenden, freien Ende ein Stößel (14) des Hubmagneten angelenkt ist.
7. Peripheriegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubmagnet mit seiner Längsachse quer zur Längsachse des Klemmbolzens (15) angeordnet ist, daß das dem Stößel (14) zugewandt liegende Ende des Klemmbolzens (15) mit einer, zu der dem Hubmagneten abgewandt liegenden Seite hin ansteigenden, schräg zu seiner Längsachse verlaufenden Fläche versehen ist, und daß das freie Ende des Stößels (14) eine der Neigung des zugeordneten Endes des Klemmbolzens (15) entsprechende Fläche aufweist.
8. Peripheriegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubmagnet als Doppelhubmagnet ausgebildet ist, wobei der Stößel (14) zwei gegenüberliegend angeordnete, in gleicher Richtung und schräg zur Mittellängsachse verlaufende Verschiebeflächen aufweist.
9. Peripheriegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (14) zwei baugleich ausgebildete Betätigungsnocken (18,19) trägt, die entgegengesetzt und um einen Winkel von 180° versetzt zueinander angeordnet sind, wobei jeder Betätigungsnocken eine Nase (20,21) aufweist, die eine zur Mittellängsachse des Stößels (14) schrägliegende Verschiebefläche aufweist.

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10. Peripheriegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei als Einfachhubmagnete ausgebildete Hubmagnete (11',1I¹') vorgesehen sind, die beidseitig des Klemmbolzens (15) angeordnet sind, wobei der Klemmbolzen (15) einen parallel zum Abtriebsglied (8) des Feinstelltriebes (3) verlaufenden Durchbruch (22) aufweist, in den jedes stirnseitige Ende des St-ößels (14) der Hubmagnete (11',1I¹') geführt ist.
11. Peripheriegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes stirnseitige Ende des Stößels (14) mit einer schräg zu seiner Mittellängsachse verlaufenden Verschiebefläche versehen ist, wobei die Verschiebeflächen der Stößel um einen Winkel von 180° versetzt zueinander angeordnet sind, und daß der Durchbruch (22) mit den Verschiebeflächen der Stößel (14) kontaktierende Keilflächen aufweist.