DE3335337C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung von Lagern einer Wellenausrichtungs-Fühlvorrichtung auf einer auszurichtenden Welle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die US-PS 6 00 049 zeigt eine derartige Vorrichtung. Die be­ kannte Vorrichtung ist als Dickenlehre ausgebildet. An dem Halter, der sich mit einer abgerundeten Fläche auf der Welle abstützt, ist ein Paar symmetrisch zueinander angeordneter Tastelemente gelagert. Die Tastelemente werden in Schrägfüh­ rungen geführt. Mit deren Bewegungen wird über eine Quer­ führung die senkrecht zu der Welle verlaufende Bewegung der Wellenausrichtungs-Fühlvorrichtung erzwungen, die bei dem Dickenmesser als an der Trageinrichtung befestigter Stift ausgebildet ist. Im Betrieb wird die abgerundete Flä­ che des Halters mit der Wellenoberfläche in Berührung ge­ bracht, und die Tastglieder werden seitlich an die beiden Stellen größten Umfangs der Welle herangeführt. Abhängig von der Lage der Tastglieder bewegt sich die Tragvorrich­ tung und damit der daran befestigte Stab in eine bestimmte Stellung. Bei mehreren Wellen unterschiedlichen Durchmessers müssen die Spitzen der jeweiligen stabförmigen Wellenaus­ richtungs-Fühlvorrichtungen auf einer Linie liegen, wenn die Wellen richtig miteinander ausgerichtet sind.

Die bekannten Dickenlehren werden nicht "sitzend" auf der Welle gehalten, so daß sich die Handhabung der bekannten Vorrichtung als schwierig erweist. Außerdem besteht die Gefahr von Meßungenauigkeiten, die dadurch gegeben ist, daß die Spitzen der Tastglieder möglicherweise an einer Stelle an der Wellenoberfläche angreifen, die außerhalb der die Wellenachse schneidenden Ebene liegen. Damit würde eine exakte Ausrichtung von Wellen verhindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zurunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art derart wei­ terzubilden, daß die Vorrichtung einfach handhabbar ist und die Möglichkeit von handhabungsbedingten Meßfehlern prak­ tisch ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, bei der der Halter als V-Block-Halterung ausgebildet ist und auf der jeweiligen Welle "sitzt". Im Scheitelpunkt des "V" des Halters befin­ det sich eine Abfühleinrichtung, die den Abstand zwischen die­ sem Scheitelpunkt und dem höchsten Punkt des Wellenumfangs erfaßt und dementsprechend die die Wellenausrichtungs-Fühl­ vorrichtung tragende Trageinrichtung in bezug auf den Halter so verschiebt, daß die Fühlvorrichtung in die kalibrierte Po­ sition gelangt.

Aus der US-PS 26 56 607 ist eine Ausrichtvorrichtung bekannt, bei der eine Ausrichtung von Wellen unterschiedlicher Durch­ messer erreicht werden kann, indem eine mit Teleskopstangen versehene Halterung auf die Wellen aufgesetzt wird. Eine sol­ che Konstruktion mit teleskopischen Tragstangen ist jedoch völlig anders aufgebaut als die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Wellenaus­ richtungs-Fühlvorrichtung, die an den Wellen einer Antriebseinheit und einer Abtriebseinheit montiert dargestellt sind;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht, die eine Vorrichtung zum Lagern der Fühlvorrichtung darstellt;

Fig. 3 einen Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 2, die diese an einer Welle mit kleinem Durchmesser montiert darstellt;

Fig. 3a eine Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 2, die diese an einer Welle mit großem Durchmesser montiert darstellt;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht, die eine erste Variante der Vorrichtung zum Lagern darstellt;

Fig. 4a eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 4; und

Fig. 5 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht, die eine zweite Variante der Vorrichtung zum Lagern darstellt.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen statischen Wellenaus­ richter 10, der eine erste Trageinrichtung 14 und eine zweite Trageinrichtung 15 besitzt, welche zur Verbindung mit Teleskopteilen 16 und 18 zusammengeschaltet sind. Die Tragein­ richtungen 14 und 15 sind jeweils auf Haltern 12 und 8 entsprechend an hinteren Halterabschnitten 22 und 20 montiert. Die Halter 8 und 12 sind jeweils auf der Welle 4 a der Antriebseinheit und der Welle 6 a der Ab­ triebseinheit vertikal angeordnet dargestellt.

Wie sich im einzelnen aus Fig. 2 ergibt, besitzt der Halter 8 die Form eines V-Blocks mit einem V-Abschnitt 9, der sich über die Welle 4 a spreizt. Der Halter kann mittels einer Schelle 28, die schwenkbar über dem Stift 30 an dem Halter be­ festigt ist, lösbar auf der Welle montiert werden. Die Schelle mündet in einem Gewindeabschnitt 32, der in einen Schlitz 36 an dem Halter paßt. Eine Rändelschraube 34 wird dann angezogen, bis sie an der Fläche 38 fest­ hält, und zieht die Schelle um und unter der Welle herum fest, um dadurch den Halter sicher auf der Welle zu montieren.

Der Halter 8 besitzt einen Schlitz 44, in dem eine Abfühleinrichtung 40 montiert ist, die über eine Kontaktfläche 54 an die Oberfläche der Welle angreift. Obgleich die Abfühleinrichtung innerhalb des Halters montiert dargestellt ist, stellt dies kein Erfordernis dar, da sie in gleicher Weise arbeiten wird, wenn sie an der Außenfläche des Halters ange­ ordnet ist. Sie ist auf dem Halter zum Abfühlen des in dem V-Abschnitt 9 des Halters vorliegenden Wellen­ durchmessers montiert. Wie gezeigt, besitzt die Abfühleinrichtung einen Schwenkarm 41, der schwenk­ bar an dem Halter am Stück 42 montiert ist. Auf dem Schwenkarm ist ein Kontaktbereich 46 definiert. Eine kooperierende Einrichtung 48, die mittels Schrauben 50 an der Trageinrichtung 15 befestigt ist, ist in einer Ausbildungsform eine Kurvenscheibe mit einer Kontakt­ fläche 52, die auf die Lage des Kontaktbereiches 46 anspricht. Die lage des Kontaktbereiches 46 wird von der Größe des vorhandenen Wellendurchmessers abhängen. Bei kleinen Wellendurchmessern wird die Welle 4 a tiefer in dem V-Abschnitt 9 sitzen und den Schwenkarm 41 veran­ lassen, sich im Uhrzeigersinn aus der dargestellten Lage zu drehen und damit den Kontaktbereich 46 in einer höheren Lage als in Fig. 3 gezeigt positionieren. Bei großen Wellendurchmessern wird die Welle nicht so tief in den V-Abschnitt sitzen und der Schwenkarm wird im Gegenuhrzeigersinn drehen und dadurch den Kontaktbereich in eine tiefere Lage als in Fig. 3a gezeigt positionie­ ren.

In Fig. 2 ist eine erste Linearlagerung 26 und 26 a darge­ stellt, die auf dem Halter 8 an einem hinteren Ab­ schnitt 20 montiert ist, um die Trageinrichtung 15 an dem Halter verschiebbar zu befestigen. Die erste Linear­ lagerung kann beispielsweise aus geradlinigen Gleit­ lagern oder aus V-förmig genuteten Rädern bestehen, die auf V-förmigen Schienen laufen. Sie steuert die Bewegung der Fühlvorrichtung, wenn sie aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung in Ab­ hängigkeit vom Wellendurchmesser in dem V-Abschnitt 9 bewegt wird. In gleicher Weise besitzt der die Trageinrichtung 14 tragende Halter 12, der in Fig. 3a gezeigt ist, eine Abfühleinrichtung 58, die schwenkbar an dem Halter 12 am Stift 56 befestigt ist. Eine kooperierende Einrichtung 60, die der Einrichtung 48 gleicht, ist an der Trageinrichtung 14 montiert und spricht, wie zuvor beschrieben, auf den Kontaktbereich der Abfühleinrichtung 58 für den Halter 8 an. Die Einrichtung zur Steuerung der Gleitbewegung der Trageinrichtung 14 ist bei 64 und 64 a dargestellt und gleicht der ersten Einrichtung 26 und 26 a.

Der Zweck der Abfühleinrichtung wird mit Bezug auf die Fig. 3 und 3a beschrieben. Der Halter 8 ist auf einer Welle 4 a mit einem kleinen Durchmesser montiert gezeigt, und der Halter 12 ist auf einer Welle 6 a mit einem größeren Durchmesser be­ festigt dargestellt. Die Mittellinien der beiden Wellen sind zu Veranschaulichungszwecken miteinander fluchtend bei der Mittellinie 49 gezeigt. Die Mittellinien 14 a und 15 a der entsprechenden Trageinrichtungen 14 und 15 sollen auch mit einer vorbestimmten kalibrierten Lage 24 fluchten, so daß die Wellenausrichtungs-Fühlvorrichtungen gemäß ihrer vorgesehenen Funktionen arbeiten können. Der Halter 8 sitzt tiefer nahe der Mittellinie 49, wohingegen der Halter 12 von der Mittellinie 42 weiter entfernt sitzt. Wenn die Trageinrichtungen an ihren jeweiligen Haltern befestigt worden sind, werden ihre jeweiligen Mittel­ linien 14 a und 15 a sich selbst in unterschiedlichen Lagen bezüglich der Lage 24 ausrichten. Die Abfühleinrichtung der Erfindung kompensiert jedoch diese Wellendurchmesserdifferenzen und stellt die exakte Positionierung der Mittellinien 14a und 15 a der Ab­ fühlaufbauten in der kalibrierten Lage 24 sicher. Der für den V-Abschnitt jeden Halters gewählte Winkel und die Breite des Halters wird die minimalen und maximalen Wellendurchmesser festlegen, mit denen die Halter arbeiten. Abhängig von der Länge der Schwenkarme der Abfühleinrichtungen 40 und 58 kann jede von ihnen ihre jeweiligen Kontaktbereiche exakt in die gewünschte Lage zu Positionierung der Trageinrichtungs-Mittellinien in der kalibrierten Lage 24 anordnen. Die Kurven­ scheiben 48 und 60, die entsprechende Steuerflächen besitzen, welche mit den jeweiligen Kontaktbereichen jedes Schwenkarmes arbeiten, kompensieren Fehler der Schwenkarme, indem sie entsprechend die Positionierung der jeweiligen Trageinrichtungen gegenüber der kalibrierten Lage 24 innerhalb des minimalen und maxi­ malen Wellendurchmesserbereichs der Halter linearisie­ ren.

Gemäß den Fig. 1-3a geschieht das Positionieren einer verschiebbar auf einem Halter montierten Wellenausrichtungs-Abfühlvorrichtung auf einer Welle in eine kalibrierte Stellung folgendermaßen: Montieren des Halters auf die Welle; Vorsehen einer Trageinrichtung auf dem Halter zum Ab­ fühlen des Durchmessers der Welle, auf die der Halter montiert ist; und Vorsehen einer Einrichtung auf dem Halter, die auf die Stellung der Trageinrichtung anspricht, um die Wellenausrichtungs-Abfühlvorrichtung in der kalibrierten Stellung zu positionieren.

Die Fig. 4 und 4a zeigen eine erste Variante der allge­ mein mit 71 bezeichneten Wellendurchmesser-Abfühleinrichtung und eine erste Variante der kooperierenden Einrichtung 82, die auf die Abfühleinrichtung anspricht. In dem Halter 8 ist ein Schlitz 70 gebildet, in dem die Abfühleinrichtung 71 zur Betätigung montiert ist. Die Abfühleinrichtung 71 weist ein Gleitelement 74 mit einem Schlitz 80 auf, dessen Boden eine erste Fläche 81 bildet. Das Gleitelement ist vorzugsweise ein Zylin­ der, kann jedoch auch andere Ausbildungen annehmen, wie beispielsweise eine quadratische oder rechteckige, und ebenso arbeiten. Der Schwenkarm 68 arbeitet inner­ halb des Schlitzes 80 und ist schwenkbar an dem Halter am Stift 72 befestigt. Der Schwenkarm 68 besitzt eine Schwenkarm-Kontakteinrichtung 73, die mit der ersten Fläche 81 zusammenwirkt, wie am besten in Fig. 4a zu sehen ist. Auf dem Schwenkarm ist auch ein Schwenkarm- Kontaktbereich 88 gebildet, der mit der Kontaktfläche 85 der Kontakteinrichtung 82 zusammenwirkt. Die Kon­ takteinrichtung 82 ist mittels Schrauben 84 an der Trag­ einrichtung 15 befestigt. Wie in Fig. 2 beschrieben, sind die ersten Einrichtungen 26 und 26 a auf dem Halter 8 an dem hinteren Abschnitt 20 montiert, um die Trag­ einrichtung 15 auf dem Halter verschiebbar zu befestigen und zu positionieren.

Die Schwenkarm-Kontakteinrichtung 73 kann, wie darge­ stellt, eine Kugel oder eine Schneidkante sein, und der Schwenkarm-Kontaktbereich 88 kann eine Kugel, wie beispielsweise ein Kugellager, oder eine Schneidkante sein. Der Kontaktbereich 88 kann auch zu Kalibrier­ zwecken einstellbar ausgebildet sein, indem man ihn an einer Einstellschraube 86 befestigt, die sich in dem Schwenkarm 68 bewegt. Auf dem Gleitelement 74 kann auch ein Gleitkontaktbereich 76 zur Auflage auf der Ober­ fläche der Welle 4 a gebildet sein.

Bei der Handhabung wird beim Montieren des Halters 8 auf der Welle das Gleitelement 74 in der Bohrung 78 bei kleinen Wellendurchmessern hoher und bei größeren Wellendurchmessern in der Bohrung 78 tiefer angeordnet. Abhängig von dem Wellendurchmesser bringt das Gleit­ element 74 den Schwenkarm 68 dazu, sich im Uhrzeiger­ sinn oder im Gegenuhrzeigersinn zu drehen und ent­ sprechend den Kontaktbereich 88 zu positionieren. Die im wesentlichen als eine gerade Stange gezeigte Kontakt­ einrichtung 82 wird dementsprechend bei kleinen Wellen­ durchmessern eine höhere und bei großen Wellendurch­ messern eine tiefere Lage einnehmen und dementsprechend die Trageinrichtung 15 in eine vorbestimmte kalibrierte Lage positionieren, wie zuvor bei den Fig. 3 und 3a be­ schrieben.

Fig. 5 zeigt eine zweite Variante der allgemein mit 91 bezeichneten Wellendurchmesser-Abfühleinrichtung und eine zweite Variante der damit kooperierenden Einrichtung 102. An dem Halter 8 ist ein Schlitz 70 gebildet, in dem die Abfühleinrichtung 91 montiert ist. Sie besitzt ein Gleitelement 92, das in einer Bohrung 78 arbeitet, und auf ihr ist eine Verschiebezahnstange 94 gebildet. Wie bei dem Gleit­ element 74 von Fig. 4 ist das Gleitelement 92 vorzugs­ weise ein Zylinder. Mit der Zahnstange 94 arbeitet eine Getriebeeinrichtung zusammen, die durch die Zahnräder 98 und 100 gebildet ist, welche an dem Halter jeweils über Stifte 98 a und 100 a montiert sind. Mit dem Zahn­ rad 100 arbeitet eine Kontakteinrichtung 102 zusammen, die mittels Schrauben 104 auf der Trageinrichtung 15 montiert ist, wobei an der Kontakteinrichtung eine Zahnstange 101 gebildet ist. Erste Einrichtungen 75 und 75 a sind an dem hinteren Abschnitt 10 des Halters 8 montiert, um die Trageinrichtung 15 verschiebbar an dem Halter zu befestigen. Die ersten Einrichtungen 75 und 75 a gleichen den ersten Einrichtungen 26 und 26 a, die in Fig. 2 beschrieben sind. Auf dem Gleitelement 92 kann eine Gleitkontaktspitze 96 gebildet sein, die auf der Oberfläche der Welle 4 a ruht.

Bei der Montage des Halters 8 an der Welle wird das Gleitelement 92 bei kleinen Wellendurchmessern eine höhere Lage in der Bohrung 78 und bei großen Wellen­ durchmessern eine niedrigere Lage in der Bohrung 78 einnehmen. Abhängig von dem vorhandenen Wellendurch­ messer wird das Gleitelement 92 die Getriebeein­ richtung betätigen, um die Kontakteinrichtung 102 bei kleinen Wellendurchmessern anzuheben oder die Kontakt­ einrichtung 102 bei großen Wellendurchmessern abzu­ senken. Die Kontakteinrichtung 102 wird wiederum die Trageinrichtung anheben oder senken, um sie in der vorbe­ stimmten Kalibrierlage zu positionieren. Die Stellung der kalibrierten Lage wird wesentlich von dem Wellen­ durchmesserbereich abhängen, bei dem die Vorrichtung verwendet wird, und es ist wünschenswert, daß die Trageinrichtung zu Wellenaus­ richtungszwecken in der gewünschten Höhe oberhalb der Mittellinie der Welle arbeiten. Die Höhe oberhalb der Mittellinie der Welle wird im wesentlichen durch den Durchmesser der größten Kupplung bestimmt, dem man erwartungsgemäß innerhalb des ausgewählten Wellen­ durchmesserbereichs begegnet.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Lagern einer Wellenausrichtung- Fühlvorrichtung auf einer auszurichtenden Welle, wobei die Fühlvorrichtung auf Wellen mit unterschiedlichen Durchmes­ mern in eine vorbestimmte kalibrierte Stellung positioniert wird und dazu eine Trageinrichtung aufweist, die verschieb­ lich an einem Halter montiert ist, um in die kalibrierte Stellung bewegt werden zu können, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Halter als V-Block-Halterung (8, 12) ausgebildet ist, die die Vorrichtung auf der Welle (4, 6) haltert, daß an der Trageinrichtung (14, 15) eine Kontaktein­ richtung (48, 42, 102) vorgesehen ist, und daß an dem Halter (8, 12) eine Abfühleinrichtung (40, 74, 92) beweglich gela­ gert ist, die mit der Kontakteinrichtung (48, 82, 102) sowie einem Punkt der Welle in Eingriff steht, und die ansprechend auf den Durchmesser der Welle die Trageinrichtung (14, 15) bewegt, um sie in die kalibrierte Stellung zu positionieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Trageinrichtung (14, 15) und dem Halter (8, 12) eine Linearlagerung (26, 75) vorge­ sehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühleinrichtung (40, 74, 92) einen Schwenkarm (41) aufweist, der schwenkbar an dem Halter (8, 12) gelagert und mit der Welle in Ein­ griff bringbar ist, und daß der Schwenkarm einen Kontakt­ bereich (46) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontakteinrichtung (48, 82, 102) eine Steuerfläche (48, 52) aufweist, die mit dem Kontaktbereich (46) zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühleinrichtung ein Gleitelement (74) aufweist, das verschieblich an dem Halter (8, 12) montiert und mit der Welle in Eingriff bringbar ist, daß das Gleitelement einen Schlitz (80) mit einer Bodenfläche (81) besitzt, und daß an dem Halter ein Schwenkarm (68) gelagert ist, der in dem Schlitz liegt und mit dessen Bodenfläche in Eingriff steht, wobei der Schwenkarm einen mit der Kontakteinrichtung (82) in Ein­ griff stehenden Kontaktbereich (88) besitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schwenkarm eine erste sphärische Fläche (73) aufweist, die mit der Bodenfläche des Gleitstück-Schlitzes in Eingriff steht, und daß der Kontaktbereich des Schwenkarms eine zweite sphärische Flä­ che (88) aufweist, die mit der Kontakteinrichtung in Ein­ griff steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühleinrichtung ein in dem Halter verschieblich gelagertes Gleitelement (32) aufweist, das mit einer Zahnstange (94) ausgestattet ist, daß an dem Halter eine mit der Zahnstange in Eingriff stehende Getriebeanordnung (98, 100) vorgesehen ist, und daß die Kontakteinrichtung (102) eine zweite Zahnstange (101) aufweist, die mit der Getriebeanordnung in Eingriff steht, um die Trageinrichtung (14, 15) ansprechend auf eine Bewe­ gung der Abfühleinrichtung zu bewegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gleitelement (92) als Zylinder ausgebildet ist.