DE3448172C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei mechanischen Einrichtungen, insbesondere bei Maschinen­ elementen, ist oft ein genaues Ausrichten zweier miteinander verbundener Elemente längs einer gemeinsamen Achse erforder­ lich. Ein Beispiel hierfür sind die Tastsonden in Werkzeug­ maschinen, deren Tastspitzen eine genau vorgegebene Orien­ tierung haben müssen.

Von Wichtigkeit ist auch die richtige Lokalisierung der Tast­ spitzen, damit die Tastsonden genaue Daten liefern. Es ist beispielsweise oft erforderlich, die Tastspitze und den sie tragenden Schaft genau mit der Achse des Spindeltriebs zu zentrieren, wenn die Tastsonde in einem Bearbeitungszentrum eingesetzt wird. Bisher hat man diese Genauigkeit versucht dadurch zu erzielen, daß strikte Toleranzgrenzen eingehalten oder Spezialverfahren beim Aufbau der Tastsonde durchgeführt wurden. Solche Maßnahmen sind jedoch nicht immer günstig und erhöhen in jedem Falle die Herstellungskosten der Tastsonde.

Aus der DE-AS 23 65 984 ist eine Tastsonde bekannt, deren Tastspitze durch besondere Zentrierkugeln im Sondengehäuse zentriert gehalten wird, indem die Zentrierkugeln von der Seite her auf einen die Tastspitze tragenden Körper symmetrisch einwirken. Ein Verstellen dieser Zentrierung ohne Änderung des symmetrischen Kugelandrucks ist nicht möglich.

Aus der DE-OS 32 34 851 ist eine dynamische Tastsonde be­ kannt, deren Tastspitze an einem Körper gehalten ist, wel­ cher im Sondengehäuse mit Federn so gelagert ist, daß er in Richtungen quer zur Längsachse der Tastspitze um vorbestimm­ te Beträge gekippt werden kann. Eine Ausrichtung der Tast­ spitze mit einer vorbestimmten Orientierung durch Einwirkung von außen her ist nicht möglich.

Aus der US-PS 39 89 358 ist eine einstellbare Halterung für optische Linsen bekannt, bei der ein Linsenring an Messer­ kanten gelagert ist, die in federnd angedrückten bzw. mit Mikrometerschrauben einstellbaren Gegenlagern sitzen. Damit ist eine Einstellung der Linse auf eine vorgegebene optische Achse, nicht aber ein Kippen möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zur einfachen Einstellung zweier miteinander verbundener mechanischer Teile relativ zu einer gemeinsamen Längsachse anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß zwei um eine gemeinsame Achse drehbare Scheiben übereinstimmenden Durch­ messers mit schräg zueinander liegenden Scheibenflächen bei gegenseitiger Verdrehung einen Scheibenkörper bilden können, dessen Scheibenflächen wahlweise schräg oder parallel zueinan­ der liegen. Eine solche Anordnung eignet sich zur Regulierung der Schrägstellung zweier Körper relativ zueinander, wenn sie zwischen diesen Körpern angeordnet ist, sofern ein geeignetes Werkzeug hierfür zur Verfügung steht. Ein solches Werkzeug wird durch die Erfindung möglich und kann an die Anordnung von außen angesetzt werden, um z.B. den Schaft einer Tast­ spitze mehr oder weniger schräg zur Längsachse eines Adap­ ters einzustellen, der eine Tastsonde trägt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren für einen solchen Anwendungsfall näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Tast­ sonde mit schräg gestellter Tastspitze,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Aus­ führungsbeispiels eines Werkzeuges nach der Erfindung,

Fig. 3 den Schnitt 6-6 nach Fig. 2,

Fig. 4 den Schnitt 7-7 nach Fig. 3,

Fig. 5 die Ansicht 9-9 nach Fig. 1 und

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 5 nach Einstellung der Tastspitze.

In Fig. 1 ist eine Tastsonde dargestellt, wie sie in Werk­ zeugmaschinen eingesetzt wird. Bei solchen Tastsonden ist es allgemein erwünscht, die Achse der Tastspitze 12 in konzen­ trische Ausrichtung auf die Achse eines Adapters 16 zu brin­ gen, so daß sie z.B. mit der Drehachse eines Bearbeitungs­ werkzeuges zentriert ist. In Fig. 1 ist die Achse 90 der Tastspitze 12 übertrieben gegenüber der Achse 92 des Adap­ ters verstellt gezeigt. Es sei bemerkt, daß die Achse 92 mit der Hauptachse des Sondengehäuses 14 im allgemeinen zusammen­ fällt, daß die letztere jedoch tatsächlich während der seit­ lichen Einstellung etwas verschoben werden kann. Wichtig ist die Ausrichtung der Tastspitze mit dem Spindelstock, so daß eine gewisse Fehlausrichtung des dazwischenliegenden Sonden­ gehäuses 14 zugelassen werden kann.

Um die Neigung der Längsachse der Tastspitze 12 einzustellen, sind zwei Scheiben 94 und 96 zwischen den einander gegen­ überliegenden Flächen des Adapters 16 und des Sondengehäu­ ses 14 angeordnet. Die Scheiben 94 und 96 haben nicht paral­ lele einander gegenüberliegende Flächen. Scheiben dieser Art sind an sich bekannt. Die Scheiben 94 und 96 können sich um eine Nabe drehen, die auf einer Abdeckplatte 22 des Sonden­ gehäuses 14 ausgebildet ist. Sie sind auch relativ zueinander um die Nabe drehbar. Wenn der dickste Teil der einen Scheibe axial auf den dünnsten Teil der anderen Scheibe ausgerichtet ist, so haben die beiden Scheiben 94 und 96 nahezu parallele Außenflächen quer zur Längsachse der Tastsonde. Wenn die Scheiben 94 und 96 aus dieser Lage herausgedreht werden, so neigen sich jedoch die Außenflächen relativ zueinander. Da die Außenflächen der Scheiben 94 und 96 die Winkelverstellung des Sondengehäuses 14 gegenüber dem Adapter 16 bestimmen, ist es möglich, die Neigung der Tastspitzenachse 90 einzustellen, da diese der Winkelverstellung des Sondengehäuses 14 folgt, welche durch die Scheiben 94 und 96 bestimmt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist es möglich, daß die Tastspitzen­ achse 90 geneigt ist. Diese Neigung kann leicht korrigiert werden, indem lediglich die Scheiben 94 und 96 gegeneinander gedreht werden, um die Tastspitzenachse zumindest parallel zur Achse 92 zu bringen. Die seitliche Einstellung der Tast­ spitze 12 kann, falls erforderlich, wie weiter oben beschrie­ ben oder in anderer Weise erfolgen.

In Fig. 2 bis 6 ist ein Werkzeug zur Drehung der beiden Schei­ ben 94 und 96 und zur Einstellung der Neigung der Tastspitze 12 dargestellt. Das Werkzeug 100 hat zwei gebogene Greifarme 102 und 104. Jeder dieser Arme hat einen nach innen gerich­ teten Stift 106 bzw. 108 zum Einsetzen in Öffnungen 110 und 112, die radial in den dicksten Teilen der Scheiben 94 und 96 vorgesehen sind. Das Werkzeug 100 wirkt nach Art eines Zahntriebs, wobei die Arme 102, 104 gleichzeitig bewegt wer­ den und ihre Stifte 106, 108 auf einem gebogenen Weg ver­ lagert werden. Das Werkzeug 100 ist so konstruiert, daß die Abstände zwischen jedem Stift 106, 108 und einem vorgegebe­ nen Punkt des Werkzeuges eine vorgegebene Beziehung haben. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bleiben die Stifte 106, 108 immer in demselben Abstand von der Achse eines Dreh­ knopfes 114. Der Drehknopf 114 ist mit einem Sternrad 116 verbunden, dessen Zähne 118 radial von ihm abstehen. Diame­ tral einander gegenüberliegende Zähne 118 wirken jeweils auf eines von mehreren Löchern 120 und 122 in den Armen 102 und 104 ein. Die Arme 102 und 104 werden durch zwei Schlitze in den einander gegenüberliegenden Seiten eines Zahnradgehäu­ ses 124 mit Abstand zueinander gehalten. Die Schlitze 126 und 128 halten den Arm 102 mit Abstand zum Arm 104, der mit Schlitzen 130 und 132 geführt ist.

Zur Benutzung wird das Werkzeug 100 so eingestellt, daß die Stifte 106 und 108 in die Öffnungen 110 und 112 der Scheiben 94, 96 eingreifen. Wenn sie einander noch nicht gegenüber­ stehen, wird der Knopf 114 gedreht, bis die Stifte 106 und 108 diametral diese Stellung einnehmen. Dann wird das Zahn­ radgehäuse 124 in Umfangsrichtung gedreht, bis der Knopf 114 sich an einer Stelle befindet, auf die die geneigte Tast­ spitze 12 zeigt, wie es in Fig. 1 und 5 zu erkennen ist. Die­ ses Verfahren liefert einen Referenzpunkt für den Extremwert der Tastspitzenneigung, da die Öffnungen 110 und 112 der Scheiben 94 und 96 an deren dicksten Stellen angeordnet sind. Dann wird der Knopf 114 wie in Fig. 6 dargestellt gedreht, um die Stifte 106, 108 zum Zahnradgehäuse 124 zu ziehen, bis die Tastspitzenachse richtig ausgerichtet ist. Die Be­ wegung der Stifte 106 und 108 bewirkt eine Drehung der ab­ geschrägten Scheiben 94 und 96, wodurch die Winkelstellung der Außenfläche der beiden Scheiben relativ zueinander neu eingestellt wird. Die schräge Anordnung der Außenflächen der Scheiben bewirkt ein Neigen des Sondengehäuses 14 gegenüber dem Adapter 16 und bringt die Achse 90 der Tastspitze 12 in parallele Lage zur Achse 92. Wenn die Spitze 62 nicht auf der gewünschten Achse 92 liegt, so kann man mit den Stell­ schrauben 62 bis 66 die Position der Tastspitze 12 in seit­ licher Richtung verstellen, wie oben beschrieben. Ein An­ ziehen der Stellschrauben drückt das Sondengehäuse 14 gegen den Adapter 16, wodurch die abgeschrägten Scheiben 94 und 96 in ihrer eingestellten Lage verklemmt werden.

Claims (3)

1. Werkzeug zum Einstellen der relativen Drehstellung zweier um eine gemeinsame Achse drehbarer Scheiben übereinstimmenden Durchmessers, die an ihrem Umfang mit Werkzeugeingriffsöffnungen versehen sind und aneinanderliegend einen Scheibenkörper konstanter Dicke mit einer schräg zur Drehachse liegenden Teilungsebene bilden, gekennzeichnet durch zwei gebogene Greifarme (102, 104), die jeweils mit einem nach innen gerichteten Stift (106, 108) versehen sind, welcher in die Werkzeugeingriffsöff­ nungen (110, 112) einsetzbar ist, und durch eine manuell einstellbare Vorrichtung (114, 124) zur gleichzeitigen Bewegung der Greifarme (102, 104) relativ zueinander.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die manuell einstellbare Vorrichtung (114, 124) ein Gehäuse (124) mit in dessen einander gegenüberliegenden Seiten­ flächen vorgesehenen Schlitzen (126, 130; 128, 132) aufweist, in denen die Greifarme (102, 104) in zueinander parallelen Ebenen mit gegenseitigem Abstand geführt sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifarme (102, 104) jeweils mit einer Reihe Löchern (120, 122) versehen sind und daß die manuell einstellbare Vor­ richtung (114, 124) ein Zahnrad (116) mit radial abstehenden Zähnen (118) umfaßt, dessen diametral einander gegenüberstehende Zähne (118) in die Löcher (120, 122) der Greifarme (102, 104) eingreifen, und daß ein Drehknopf (114) am Zahnrad (116) vorgesehen ist.