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Dokumentenidentifikation DE4027816A1 05.03.1992
Titel Vorrichtung zum Massenausgleich
Anmelder FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt, DE
Erfinder Schmitz, Winfried;
Vogel, Norbert, 8720 Schweinfurt, DE
DE-Anmeldedatum 01.09.1990
DE-Aktenzeichen 4027816
Offenlegungstag 05.03.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.03.1992
IPC-Hauptklasse G12B 1/00
IPC-Nebenklasse H02P 7/67   
IPC additional class // G01B 21/04  
Zusammenfassung Damit sich bei einer Vorrichtung zum Gewichtsausgleich mit einfachsten Mitteln ein genauer und störungsfreier Ablauf ergibt, ist als Gewichtsentlastung ein zweiter Antriebsmotor (4) angebracht, der konstant insbesondere elektrisch so versorgt wird, daß vom ersten Motor (3) nur Verstellmomente übertragen werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorrichtungen der angegebenen Art werden z. B. bei Form- und Dimensionsgeräten benötigt. Hier muß nämlich eine aus Schlitten, Meßspindel und Meßeinrichtung bestehende Einheit vertikal genau bewegt werden. Dies geschieht meist über eine Gewindespindel, die von einem Stellmotor angetrieben wird. Da die Meßeinheit oft sehr schwer ist, erfolgte bisher ein Gewichtsausgleich dadurch, daß ein Gegengewicht über ein Seil und Umlenkrollen an dieser Einheit befestigt wurde. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Gegengewicht durch eine Druck- und/oder Zugfeder aufzubringen. Möglich ist auch noch eine hydraulische Ausgleichseinrichtung. Alle diese Einrichtungen haben große Nachteile. Im ersten Falle sind nämlich eine Reihe von zusätzlichen Teilen nötig. Außerdem ist eine genaue Anpassung des Gegengewichts an die oft sich veränderten Maße der Meßeinheit nicht ohne weiteres möglich. Bei der Federausführung änderten sich je nach der vertikalen Position der abzustützenden Masse die Ausgleichskräfte, was ebenfalls sehr ungünstig ist. Ein wichtiger Nachteil beider Einrichtungen besteht darin, daß beim Anfahren und Bremsen der abzustützenden Masse keine dosierte Beeinflussung möglich ist. Die hydraulische Einrichtung ist sehr aufwendig und erzeugt bei Meßgeräten störende Einflüsse z. B. Erschütterungen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die die oben genannten Nachteile nicht besitzt und mit einfachsten Mitteln einen genauen und störungsfreien Gewichtsausgleich bewirkt.

Die Lösung ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Die Ansprüche 2 bis 4 enthalten bevorzugte Ausführungen.

Gemäß der Erfindung wird z. B. anstelle eines Gegengewichts ein zweiter Motor vorgesehen. Dieser wird elektrisch so beaufschlagt, daß er den vertikal angreifenden Massenkräften entgegenwirkt. Hierfür brauchbare Motore sind am Markt vorhanden. Durch allgemein bekannte einfache Steuereinrichtungen läßt sich ein solcher Motor in einfacher Weise verschiedenen Belastungen anpassen. Durch ihn können auch beim Anfahren und Bremsen der Massen optimale Bewegungsabläufe erreicht werden. Dies ist insbesondere bei Anwendung an Form- und Dimensionsmeßgeräten sehr wichtig, denn damit werden störende Einflüsse verschiedener Art vermieden. Nur dadurch kann die immer höher gewünschte Meßgenauigkeit erreicht werden, wobei gleichzeitig ein schnelles Verstellen erreicht wird.

Konstruktiv besonders einfach ist die Vorrichtung dann, wenn der zweite Motor direkt in der bereits vorhandenen Verstelleinrichtung eingegliedert ist, d. h. er wird z. B. auf der dem Antriebsmotor der Verstelleinrichtung entgegengesetzten Seite angebracht. Damit wird der Bedarf zusätzlicher Teile und der Platzbedarf reduziert.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie ohne technische Probleme bei verschiedenen Verstelleinrichtungen benutzt werden kann. Möglich ist die Verwendung also bei Gewindespindeln, deren Verstellmutter z. B. schwere Meßeinrichtungen trägt. An Stelle der Gewindespindel kann auch eine Zahnstange Verwendung finden, in deren Zähne die Zahnräder der Motore eingreifen. Bei einer Verstelleinrichtung mit Hilfe von Seilen oder Riemen ist es zweckmäßig, die Antriebsscheibe des Gewichtsausgleichsmotors gleichzeitig als Umlenkrolle zu benutzen.

Die Erfindung wird anhand von drei Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Form-Meßmaschine mit einer Gewindespindel im Längsschnitt

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Variante zur Fig. 1, wobei die Verstelleinrichtung als Zahnstange ausgebildet ist

Fig. 3 zeigt eine weitere vereinfachte Variante, wobei die Verstelleinrichtung als Riementrieb ausgebildet ist.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Formmeßmaschine eine Einstellsäule 1 mit der Gewindespindel 2, den Motoren 3 und 4 und den von der Spindel 2 vertikal zu verstellenden und zu tragenden Tasterarm 5. Letzterer wird an der Führungssäule 6 in einer Nut 6&min; geführt und besitzt am Ende eine Tasteinrichtung 7. Die von den Wälzlagern 8 getragene Verstellspindel 2 ist dabei mit dem ersten Motor 3 verbunden, der dann in Funktion gesetzt wird, wenn eine horizontale Verschiebung des Tasterarmes 5 und der Tasteinrichtung 7 gewünscht wird. Gleichzeitig wird der zweite Motor 4 so elektrisch versorgt, daß sich ein nach oben wirkendes Drehmoment ergibt, wodurch sich mit der nach unten wirkenden Masse der Teile 5 und 7 ein Gleichgewicht einstellt. Dies bewirkt, daß der Motor 3 nur mit Stellmomenten belastet wird. Damit auch im Ruhezustand ein Wandern der Meßeinrichtung nach unten, dann vermieden wird, wenn keine Selbsthemmung im Gewindetrieb zwischen 2 und 5 herrscht, ist der zweite Motor 4 auch in dieser Betriebsphase aktiv.

Die Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Ausführung zu Fig. 1. An Stelle der Gewindespindel ist hier eine Zahnstange 9 vorgesehen, die durch den oberen als Zahnrad dargestellten ersten Motor 10 verstellt und durch den unteren ebenfalls als Zahnrad dargestellten zweiten Motor 11 im Gleichgewicht gehalten wird. Da hier axiale Führungslager führen, muß der Motor 11 dem Gewicht der Zahnstange 9 und dem Gewicht der durch 12 angedeuteten sonstigen Funktionsteile entgegenwirken.

Zu Fig. 3 wird die Zahnstange durch einen Riementrieb 13 ersetzt, wobei der obere durch eine Antriebsrolle 14&min; angedeutete Motor 14 Verstellmomente erzeugt, während der untere Motor 15 für das Gleichgewicht gegenüber dem Gewicht 12 sorgt. Die Antriebsrolle 15&min; dient dabei gleichzeitig als Umlenkrolle.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Gewichtsentlastung einer von einem ersten Motor angetriebenen, vertikalen Verstelleinrichtung, die von einer Masse beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Gewichtsentlastung ein zweiter Antriebsmotor (4, 11, 15) angebracht ist, der konstant z. B. elektrisch so versorgt wird, daß vom ersten Motor (3, 10, 14) nur Verstellmomente übertragen werden müssen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung als Spindel (2) oder als Zahnstange (9) ausgeführt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung als Seilantrieb (13) ausgebildet ist, wobei die Antriebsrolle (15&min;) des zweiten Motors (15) als Umlenkrolle dient.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsmotor im Bereich des ersten Motors angebracht ist.






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