Die Erfindung betrifft einen auf einem festen Grundkörper in der Höhe einstellbar gelagerten Tisch gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Im der US-PS 3,897,139 werden ein höhenverstellbarer, sonst aber fester Bolzen (16) mit einem räumlichen Gelenk (36, 38) als Drehpunkt, zwei mit jeweils zwei räumlichen Gelenken (56, 70) versehene Höheneinstellelemente (18) und eine Blattfeder (80) zur Verdrehsicherung verwendet.
Aus der DE-OS 28 13 407 ist ein auf einem festen Grundkörper einstellbar gelagerter Tisch zum Verkippen von Instrumenten oder von Meßeinrichtungen bekannt. Dieser einstellbare Tisch ist auf dem festen Grundkörper mittels dreier Verstellelemente gelagert, die rotationssymmetrisch zur Mitte zur Mitte des einstellbaren Tisches an dessen Peripherie angeordnet sind. Diese drei Verstellelemente sind mit dem festen Grundkörper über jeweils eine tangential angeordnete Blattfeder als Drehgelenk mit tangentialer Drehachse und mit dem einstellbaren Tisch als räumliches Gelenk über jeweils eine Kugelfläche verbunden, die in eine entsprechende konkave Aussparung des einstellbaren Tisches eingreift. Jedes Verstellelement besteht aus einem Trägerkörper mit einem mittig angeordneten prismatischen Einschnitt, der durch eine Grundplatte begrenzt ist. An der Außenfläche dieser Grundplatte ist parallel zum prismatischen Einschnitt die Blattfeder befestigt, die mit dem festen Grundkörper in tangentialer Richtung fest verbunden ist. An der Innenfläche dieser Grundplatte ist parallel zum prismatischen Einschnitt eine Gewindespindel angebracht, die in eine entsprechende Gewindebohrung eines zylindrischen Stellbolzens eingreift, dessen Außenfläche die Flächen des prismatischen Einschnittes spielfrei tangiert und dessen freies Ende mit der Kugelfläche versehen ist, die in die entsprechende konkave Aussparung des einstellbaren Tisches eingreift. Zur Einstellung des einstellbaren Tisches ist in der Kugelfläche des Stellbolzens ein Innensechskant vorgesehen, in den ein Einstellwerkzeug durch eine Aussparung im einstellbaren Tisch eingreift. Zur Erhöhung der Steifigkeit wird die Außenfläche des Stellbolzens mit einer weiteren Blattfeder an die Fläche des prismatischen Einschnitts angedrückt. In einer anderen Ausführungsform sind zwei Wälzkörper in der Außenfläche der Grundplatte des Trägerkörpers befestigt, die in entsprechende kegelförmige Aussparungen eingreifen, die im festen Grundkörper in tangentialer Richtung angeordnet sind und ein Drehgelenk mit tangentialer Drehachse bilden. In einer weiteren Ausführungsform eines Drehgelenks mit tangentialer Drehachse ist ein Zylinderstift in der Außenfläche der Grundplatte des Trägerkörpers befestigt, der in eine entsprechende prismatische Aussparung eingreift, die im festen Grundkörper in tangentialer Richtung angeordnet ist. Weiterhin können die drei Verstellelemente mit dem einstellbaren Tisch über jeweils ein Drehgelenk mit tangentialer Drehachse und mit dem festen Grundkörper über jeweils eine Kugelfläche und eine entsprechende konkave Aussparung als räumliches Gelenk verbunden sein. Bei diesem auf dem festen Grundkörper einstellbar gelagerten Tisch sind die aus mehreren Elementen zusammengesetzten Verstellelemente relativ aufwendig aufgebaut und weisen eine größere Bauhöhe zwischen dem einstellbaren Tisch und dem festen Grundkörper auf; zudem müssen die konkaven Aussparungen des einstellbaren Tisches exakt mit den Befestigungsnuten für die Blattfedern bzw. mit den kegelförmigen Aussparungen oder den prismatischen Aussparungen im festen Grundkörper fluchten, was einen höheren Fertigungsaufwand bedingt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem auf einem festen Grundkörper in der Höhe einstellbar gelagerten Tisch die Verstellelemente einfacher und mit kleinerer Bauhöhe auszubilden sowie die Steifigkeit des einstellbaren Tisches zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die einfacher aufgebauten Verstellelemente eine preiswertere Fertigung und Montage und durch die kleinere Bauhöhe der Verstellelemente ein geringerer Abstand zwischen dem einstellbaren Tisch und dem festen Grundkörper ermöglicht werden. Dieser einstellbare Tisch unterliegt keinem Verschleiß durch Punktberührungen, erfährt weder beim Einstellen noch bei Temperaturänderungen eine Dezentrierung und/oder Verdrehung und weist eine statisch bestimmte Auflage und eine erhöhte Steifigkeit auf.
Vorteilhafte Ausbildungen entnimmt man den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
In Figur 1 ist ein auf einem festen Grundkörper G1 einstellbar gelagerter Tisch T1 in einer Seitenansicht und in Figur 2 in einer Draufsicht dargestellt. Der einstellbare Tisch T1 weist rotationssymmetrisch zur Mitte an seiner Peripherie drei gleiche Verstellelemente V1 auf, die einerseits fest mit dem einstellbaren Tisch T1 und andererseits über jeweils ein räumliches Gelenk mit dem festen Grundkörper G1 verbunden sind.
Jedes Verstellelement V1 besteht aus einem Gewindebolzen GB1, an dessem einen Ende eine konvexe Kugelfläche FV1 und an dessem anderen Ende ein Schlitz S zum Eingriff eines nicht gezeigten Einstellwerkzeuges vorgesehen sind. Die Gewindebolzen GB1 befinden sich in durchgehenden Gewindebohrungen BB1, die im einstellbaren Tisch T1 rotationssymmetrisch zu seiner Mitte an der Peripherie vorgesehen sind; dieses Eingreifen des Gewindebolzens GB1 in die Gewindebohrung BB1 bildet die feste Verbindung zwischen dem Verstellelement V1 und dem einstellbaren Tisch T1. Ferner weist jedes Verstellelement V1 ein scheibenförmiges Stützelement SE1 auf.
Die konvexen Kugelflächen FV1 der drei Gewindebolzen GB1 greifen jeweils in konkave Kugelflächen FS1 der drei scheibenförmigen Stützelemente SE1 ein, die auf der Oberfläche OG1 des festen Grundkörpers G1 aufliegen und in der Ebene dieser Oberfläche OG1 frei verschiebbar sind. Die konvexe Kugelfläche FV1 des Verstellelements V1 und die konkave Kugelfläche FS1 des Stützelements SE1 bilden das räumliche Gelenk zwischen dem Verstellelement V1 und dem festen Grundkörper G1. Die freie Verschiebbarkeit der Stützelemente SE1 senkrecht zur Verstellrichtung der Verstellelemente V1 auf der Oberfläche OG1 des festen Grundkörpers G1 schließt das Einwirken von Zwangskräften auf den einstellbaren Tisch T1 nach dessen Einstellung aus, so daß die Ebenheit seiner Oberfläche OT1 zur Aufnahme von Instrumenten oder Meßeinrichtungen nicht beeinträchtigt wird.
Neben jedem Verstellelement V1 in radialer Richtung ist eine Zugfeder Z vorgesehen, die in beliebiger Weise im festen Grundkörper G1 befestigt ist, im einstellbaren Tisch T1 eine Bohrung BT durchragt und mittels eines die Bohrung BT überspannenden Haltestiftes HS gehaltert ist. Die Zugfedern Z sollen die Auflagekraft des einstellbaren Tisches T1 zusätzlich zu seinem Eigengewicht verstärken. Die feste Verbindung der Verstellelemente V1 mit dem einstellbaren Tisch T1 erhöht die Steifigkeit des einstellbaren Tisches T1, die durch das Vorsehen der Zugfedern Z weiter vergrößert wird, wodurch ein eventuell vorhandenes Gewindespiel zwischen den Gewindebolzen GB1 der Verstellelemente V1 und den Gewindebohrungen BB1 des einstellbaren Tisches T1 weiter reduziert wird.
Um beim Einstellen des einstellbaren Tisches T1 auf einen bestimmten Abstand und/oder auf eine bestimmte Winkellage bezüglich des festen Grundkörpers G1 mittels des in die Schlitze S der Verstellelemente V1 eingreifenden Einstellwerkzeuges eine Verdrehung und/oder Dezentrierung des einstellbaren Tisches T1 bezüglich des festen Grundkörpers G1 ausschließen, sind zwischen den drei Verstellelementen V1 tangential an der Peripherie des einstellbaren Tisches T1 zwischen dem einstellbaren Tisch T1 und dem festen Grundkörper G1 parallel zur Oberfläche OG1 des festen Grundkörpers G1 drei Streben ST1 jeweils mit dem einen Ende über ein Distanzelement D1 an der Unterseite UT1 des einstellbaren Tisches T1 und mit dem anderen Ende über ein Distanzelement D1 an der Oberfläche OG1 des festen Grundkörpers G1 befestigt. Nahe den Befestigungspunkten weisen die Streben ST1 an beiden Enden jeweils ein Biegegelenk BG1 mit parallel zur Oberfläche OG1 des festen Grundkörpers G1 verlaufenden Drehachsen auf, um das Einstellen des Abstandes und/oder der Winkellage des einstellbaren Tisches T1 bezüglich des festen Grundkörpers G1 zwangskräftefrei zu ermöglichen. Die drei Streben ST1 werden jeweils durch eine Blattfeder gebildet, die an beiden Enden seitliche Querschnittsverminderungen als Biegegelenke BG1 besitzen; in nicht gezeigter Weise können die Streben ST1 auch aus Flachstäben bestehen.
In Figur 3 ist ein Verstellelement V2 in einem Längsschnitt als bevorzugte Variante des Verstellelementes V1 nach Figur 1 dargestellt. Jedes dieser drei Verstellelemente V2 besteht aus einem Gewindebolzen GB2, an dessem einen Ende eine konkave Kugelfläche FV2 und an dessem anderen Ende zwei axial verlaufende Einsenkungen E symmetrisch zur Mittelachse vorgesehen sind. Der Gewindebolzen GB2 befindet sich in einer durchgehenden Gewindebohrung BB2, von denen drei im einstellbaren Tisch T2 rotationssymmetrisch zu seiner Mitte an der Peripherie vorgesehen sind; dieses Eingreifen des Gewindebolzens GB2 in die Gewindebohrung BB2 bildet die feste Verbindung zwischen dem Verstellelement V2 und dem einstellbaren Tisch T2. Ferner weist jedes Verstellelement V2 ein scheibenförmiges Stützelement SE2 auf.
Die konkaven Kugelflächen FV2 der drei Gewindebolzen GB2 greifen jeweils in konvexe Kugelflächen FS2 der drei scheibenförmigen Stützelemente SE2 ein, die auf der Oberfläche OG2 des festen Grundkörpers G2 aufliegen und in der Ebene dieser Oberfläche OG2 frei verschiebbar sind. Die konkave Kugelfläche FV2 des Verstellelements V2 und die konvexe Kugelfläche FS2 des Stützelements SE2 bilden das räumliche Gelenk zwischen dem Verstellelement V2 und dem festen Grundkörper G2.
Das Verstellelement V2 enthält noch eine Gewindescheibe GS, die in einem Abstand über dem Gewindebolzen GB2 in der Gewindebohrung BB2 des einstellbaren Tisches T2 angeordnet ist und zwei axial verlaufende Bohrungen B symmetrisch zur Mittelachse aufweist, die mit den Einsenkungen E des Gewindebolzens GB2 fluchten. Mitnehmerstifte MS greifen in die unteren Hälften der beiden Bohrungen B der Gewindescheibe GS und in die Einsenkungen E des Gewindebolzens GB2 zur gegenseitigen Kopplung ein. Die oberen Hälften der beiden Bohrungen B der Gewindescheibe GS dienen zum Eingriff eines nicht gezeigten Einstellwerkzeugs zum Einstellen des Abstandes und/oder der Winkellage des einstellbaren Tisches T2 bezüglich des festen Grundkörpers G2; die freie Verschiebbarkeit der Stützelemente SE2 senkrecht zur Verstellrichtung der Verstellelemente V2 auf der Oberfläche OG2 des festen Grundkörpers G2 schließen das Einwirken von Zwangskräften auf den einstellbaren Tisch T2 nach dessen Einstellung aus, so daß die Ebenheit seiner Oberfläche OT2 zur Aufnahme von Instrumenten oder Meßeinrichtungen nicht beeinträchtigt wird.
Die Gewindescheibe GS weisen noch eine Mittenbohrung MBS, der Gewindebolzen GB2 eine Mittenbohrung MBB und das Stützelement SE2 eine Mittenbohrung MBE auf, durch die eine Spannschraube SS hindurch in eine Gewindebohrung R des festen Grundkörpers G2 eingreift. Nach dem Einstellen des einstellbaren Tisches T2 bezüglich des festen Grundkörpers G2 wird die Spannschraube SS angezogen, so daß ein eventuell vorhandenes Gewindespiel zwischen der Gewindescheibe GS und der Gewindebohrung BB2 sowie zwischen dem Gewindebolzen GB2 und der Gewindebohrung BB2 des einstellbaren Tisches T2 ausgeschaltet wird. Die feste Verbindung der Verstellelemente V2 mit dem einstellbaren Tisch T2 erhöht die Steifigkeit des einstellbaren Tisches T2, die durch das Anziehen der Spannschrauben SS weiter vergrößert wird. Die Durchmesser der Mittenbohrung MBS der Gewindescheibe GS, der Mittenbohrung MBB des Gewindebolzens GB2 und der Mittenbohrung MBE des Stützelements SE2 sind so bemessen, daß die Innenwände dieser Mittenbohrungen MBS, MBB, MBE weder beim Einstellen des einstellbaren Tisches T2 noch nach dem Anziehen der Spannschraube SS in Kontakt mit dem Schaft der Spannschraube SS stehen. Die Spannschrauben SS nach Figur 3 ersetzen die Zugfedern Z nach Figur 1.
Um beim Einstellen des einstellbaren Tisches T2 auf einen bestimmten Abstand und/oder auf eine bestimmte Winkellage bezüglich des festen Grundkörpers G2 mittels des in die beiden Bohrungen B der Gewindeschraube GS eingreifenden Einstellwerkzeuges eine Verdrehung und/oder Dezentrierung des einstellbaren Tisches T2 bezüglich des festen Grundkörpers G2 auszuschließen, sind zwischen den drei Verstellelementen V2 tangential an der Peripherie des einstellbaren Tisches T2 zwischen dem einstellbaren Tisch T2 und dem festen Grundkörper G2 parallel zur Oberfläche OG2 des festen Grundkörpers G2 drei Streben ST2 jeweils mit dem einen Ende über ein Distanzelement D2 an der Unterseite UT2 des einstellbaren Tisches T2 und mit dem anderen Ende über ein Distanzelement D2 an der Oberfläche OG2 des festen Grundkörpers G2 befestigt. Nahe den Befestigungspunkten weisen die Streben ST2 an beiden Enden jeweils ein Biegegelenk BG2 mit parallel zur Oberfläche OG2 des festen Grundkörpers G2 verlaufenden Drehachsen auf, um das Einstellen des Abstandes und/oder der Winkellage des einstellbaren Tisches T2 bezüglich des festen Grundkörpers G2 zwangskräftefrei zu ermöglichen. Die drei Streben ST2 werden jeweils durch eine Blattfeder gebildet, die an beiden Enden seitliche Querschnittsverminderungen als Biegegelenke BG2 besitzen; in nicht dargestellter Weise können die Streben ST2 auch aus Flachstäben bestehen.
Die Querschnittsverminderungen an den beiden Enden der Streben ST1, ST2 erlauben jeweils auch Winkelbeweglichkeiten der Streben ST1, ST2 mit einer Drehachse senkrecht zur Oberfläche OG2 des festen Grundkörpers G2 sowie um eine Drehachse in Längserstreckung der Streben ST1, ST2.
Weiterhin können in nicht gezeigter Weise die drei Verstellelemente V1, V2 in kinematischer Umkehrung mit dem festen Grundkörper G1, G2 fest verbunden und mit dem einstellbaren Tisch T1, T2 über ein räumliches Gelenk verbunden sein, wobei das räumliche Gelenk mit der Unterseite UT1, UT2 des einstellbaren Tisches T1, T2 senkrecht zur Verstellrichtung der Verstellelemente V1, V2 frei verschiebbar verbunden ist.
In nicht dargestellter Weise können auch mehr als drei Verstellelemente zwischen dem festen Grundkörper und dem einstellbaren Tisch vorgesehen sein; der einstellbare Tisch kann eine beliebige Form aufweisen.