DE3519386A1

DE3519386A1 - Vorrichtung zum ausrichten und positionieren einer krafteinheit

Info

Publication number: DE3519386A1
Application number: DE19853519386
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 4005 Meerbusch Knäbel
Original assignee: Individual
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1985-05-30
Publication date: 1986-12-04

Description

Vorrichtung zum Ausrichten und Positionieren einer Krafteinheit
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausrichten und Positionieren einer Krafteinheit, beispielsweise eines Impulsgebers, auf einen zu belastenden Körper, bestehend aus einem Gestell zur Abstützung und/oder Führung der Krafteinheit.
Beispielsweise bei der Prüfung eines Geschützes wird durch einen Impulsgeber ein Rückstoßimpuls erzeugt, der die rücklaufenden Massen beschleunigt, die dann den als Bremseinrichtung wirkenden Stoßdämpfer des Geschützes belastet. Dabei ist es erforderlich, daß vor jeder derartigen Belastung der Impulsgeber genau fluchtend auf das Geschütz bzw. das Geschützrohr ausgerichtet wird. Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung bekannt, die aus einem den Impulsgeber abstützenden und führenden Gestell besteht. Auf dem Gestell ist eine Parallelführung vorgesehen, die sowohl um eine horizontale als auch um eine vertikale Achse geschwenkt werden kann. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht nun darin, daß die Verstellmöglichkeit auf diese beiden Achsen bezogen ist und so verhältnismäßig gering ist und keine Parallelhöhenverstellung der Parallelführung möglich ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausrichten und Positionieren einer Krafteinheit auf einen zu belastenden Körper zu schaffen, die nicht nur eine vielfältige Verstellbarkeit besitzt, sondern auch eine Parallelverstellung der Krafteinheit ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das Gestell zwei mit Abstand voneinander auf getrennten Führungsschienen ausgebildete, in Wirkrichtung der Krafteinheit unter entgegengesetzten gleichen Winkeln keilförmig zueinander verlaufende Führungsflächen auf, auf denen sich die Krafteinheit mit gleichwinklig dazu verlaufenden Grundflächen abstützt, die Führungsschienen sind in einer Ebene quer zur Wirkrichtung der Krafteinheit verschiebbar auf dem Gestell geführt und in Wirkrichtung fixiert und jeder Führungsschiene ist mindestens ein Stellantrieb zugeordnet.
Durch diese Ausbildung werden zwei schiefe Ebenen gebildet, zwischen denen die Krafteinheit zentrisch angeordnet ist Durch Verstellung dieser schiefenen Ebenen kann die Krafteinheit ausgerichtet und in alle Positionen des vorgegebenen Stellbereiches gebracht werden. Dies gilt sowohl für die Einstellung einer Winkellage als auch für eine Parallelverschiebung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in einer Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Dabei zeigen Fig. 1 eine teilweise geschnittene Aufrißdarstellunq einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1, Fig. 3 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 3, Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes der Fig. 1, Fig. 6 eine Ausbildung der Führungsflächen als Kegelrollen, Fig. 7 eine Ausbildung der Grundflächen als Kegelrollen, Fig. 8 eine Ausbildung der Führungsflächen als zylindrische Rollen, Fig. 9 eine Ausbildung der Grundflächen als zylindrische Rollen, Fig. 10 eine Lagerung der zylindrischen Rollen der Fig. 8 und 9, Fig. 11 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit abgesenkter Krafteinheit, Fig. 12 eine gegenüber der Fig. 11 geringfügig abgeänderte Vorrichtung mit angehobener Krafteinheit, Fig. 13 einen unterteilten Schnitt durch die Vorrichtung von den Fig. 11 und 12, Fig. 14 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 13 und Fig. 15 eine prinzipmäßige Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einigen ihrer Verstellmöglichkeiten.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung gezeigt, mit der eine Krafteinheit 1 ausgerichtet bzw. positioniert werden kann. Dabei verläuft die Wirkrichtung der Krafteinheit in der Fig. 1 senkrecht zur Zeichnungsebene. Das die Krafteinheit 1 aufnehmende Gestell 2 besteht hier aus einer Platte 3, in der eine quer zur Wirkrichtung der Krafteinheit 1 verlaufende Nut 4 eingearbeitet ist. In dieser Nut 4 sind zwei Gleitsteine 5 verschiebbar geführt, die jeweils einen Stift 6 aufnehmen. An seinem aus dem Gleitstein 5 bzw. aus der Nut 4 herausragenden Ende ist jeder Stift 6 mit einer als Keilleiste ausgebildete Führungsschiene 7,8 verbunden, wobei die Führungsflächen 9 der beiden Führungsschienen 7,8 unter entgegengesetztem, jedoch gleichem Winkel zueinander verlaufen, so daß eine keilförmige Aufnahme für die Krafteinheit 1 gebildet ist.
Die Krafteinheit 1 weist an ihren unteren Seitenkanten je eine unter gleichem Winkel zu den Führungsflächen 9 verlaufende Grundfläche 10 auf, über die die Krafteinheit 1 auf den Führungsflächen 9 aufliegt. Die Krafteinheit 1 ist somit auf den Führungsschienen 7,8 in Wirkrichtung, beispielsweise für die Anstellbewegung und den Rückstoßweg bewegbar. Die unter- halb der Führungsschienen 7,8 befindlichen Gleitsteine gestatten es nun, daß die beiden Führungsschienen 7,8 gegeneinander bzw. voneinander weg und damit quer zur Wirkrichtung der Krafteinheit 1 verschoben werden können, in Wirkrichtung aber fixiert sind. Für die Bewegung gegeneinander sind am Gestell 2 vier Stellantriebe 11 angeordnet, von denen jeweils zwei Stellantriebe 11 mit Abstand voneinander an einer Führungsschiene 7,8 angreifen. Die Stellantriebe 11 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als hydraulisch beaufschlagbare, doppelt wirkende Kolben-Zylindereinheiten ausgebildet, die einzeln oder paarweise, synchron oder asynchron, voneinander abhängig oder unabhängig beaufschlagt werden können. Dabei ist der Krafteinheit eine Meßeinrichtung zugeordnet, über die die Stellantriebe manuell, analog oder digital steuerbar oder analog oder digital regelbar sind. In Abhängigkeit von der Beaufschlagung der Stellantriebe 11 können beispielsweise die in der Fig. 15 aufgezeigten Bewegungen der Führungsschienen 7,8 ausgeführt werden. Dabei kann die Krafteinheit angehoben bzw. abgesenkt, parallel seitlich verschoben oder wie um eine horizontale oder vertikale Achse verschwenkt werden, wobei alle Bewegungen miteinander kombiniert werden können. Damit ist es möglich, die Krafteinheit 1 genau fluchtend auf den zu belastenden Körper auszurichten.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 ist ebenfalls eine Platte 3 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel zwei Nuten 4 aufweist. Die Nuten 4 verlaufen hier mit Abstand parallel zueinander und nehmen jeweils zwei Gleitsteine 5 auf, in die jeweils ein Stift 6 eingesetzt ist. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist hier jede Führungsschiene aus zwei Führungsstücken 7a,7b bzw. 8a,8b gebildet, an denen jeweils ein Stellantrieb 11 angreift. Auch damit ist es möglich, die Krafteinheit 1, wie bereits anhand der Fig. 1 und 2 erläutert, beliebig zu positionieren. Die keilförmig zueinander verlaufenden Grundflächen 10 sind hier jedoch nicht direkt an der Krafteinheit 1 ausgebildet, sondern an einer Platte 12 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel fest mit der Krafteinheit 1 verbunden ist.
In der Fig. 5 ist dar-geste-llt, daß zwischen der Führungsfläche 9 der Führungsschiene 7 und der parallel dazu verlaufenden Grundfläche 10 der Krafteinheit 1 bzw. der Platte 12 ein Führungsband 13 angeordnet ist, welches beispielsweise in die Krafteinheit 1 bzw. die Platte 12 eingelassen ist. Dieses Führungsband 13 kann beispielsweise aus verschleißfestem Kunststoff mit geringem Reibwert bestehen. Als Führungsband 13 kann auch ein Nabellager-Flachkäfig verwendet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind die bisher benutzten Führungsschienen bzw. Führungsstücke durch Kegelrollen 7c ersetzt. Diese Kegelrollen 7c sind drehbar auf dem Stift 6 des Gleitsteines 5 gelagert und werden in der Nut 4 über die direkt oder indirekt an den Stiften 6 angreifenden Stellantriebe 11 verschoben. Bei dieser Ausführung wird jede Führungsschiene 7,8 durch mindestens zwei und jedes Führungsstück 7a,7b und 8a,8b durch mindestens eine Kegelrolle 7c ersetzt. Dabei können auch Leisten verwendet werden, die mit mehreren Kegelrollen 7c bestückt sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist eine Umkehrung zur Fig. 6 vorgenommen worden. Hier ist jede Grundfläche 10 durch mindestens zwei Kegelrollen l0a gebildet, die jeweils auf einem in die Krafteinheit 1 oder die Platte 12 eingesetzten Zapfen 14 drehbar gelagert sind.
In der Fig. 8 ist eine Führungsschiene 7 gezeigt, die anstelle der Führungsflächen mit mindestens zwei zylindrischen Rollen 7d bestückt ist. Bei der Verwendung von Führungsstücken 7a, 7b muß jedes Führungsstück 7a,7b mit mindestens einer zylindrischen Rolle 7d ausgerüstet sein. Die zylindrischen Rollen 7d sind auf Achsen 15 drehbar gelagert, die in der Führungsschiene fest angeordnet sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 werden die keilförmig zueinander verlaufenden Grundflächen der Krafteinheit 1 bzw.
der Platte 12 durch zylindrische Rollen lOb gebildet, die auf der Führungsfläche 9 der Führungsschiene 7 ablaufen. Wie aus der Fig. 10 ersichtlich, können die zylindrischen Rollen 7d und lOb mittels Kugelhülsen 17 auf den Achsen 15 bzw. 16 gelagert sein, wodurch sich der Reibungswiderstand beim Positionieren sowie beim Anstellen und beim Arbeiten der Krafteinheit 1 verringert.
Bei der in der Fig. 11 gezeigten Vorrichtung ist an jeder Stirnfläche der beiden Führungsschienen 7,8 jeweils das eine Ende eines Hebels 18 kardanisch schwenkbar gelagert, deren andere Enden auf einer Achse 19 zusammengefaßt sind. Diese Achsen 19 sind an einem gemeinsamen Holm 20 befestigt, der in der die Krafteinheit 1 aufnehmenden Platte 12 vertikal verschiebbar geführt ist.
Die Hebel 18 stellen bei einer Verschiebung der Führungsschienen 7,8 sicher, daß die Platte 12 immer genau zwischen den beiden Führungsschienen 7,8 zentriert ist. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 ist hier die Krafteinheit 1 jedoch nicht fest mit der Platte 12 verbunden. Die Platte 12 besitzt eine Prismenführung 21, die hier in eine entsprechende Nut 22 der Krafteinheit 1 geführt ist und eine Verschiebung der Krafteinheit 1 auf der Platte 12 in Wirkrichtung und entgegengesetzt der Wirkrichtung sicherstellt.
Das in Fig. 12 gezeigte Ausführungsbeispiel stimmt weitgehend mit der Darstellung in Fig. 11 überein. Hier ist jedoch die Krafteinheit 1 fest mit der Platte 12 verbunden. Die Fig. 11 und 12 zeigen, daß die Länge der Hebel 18 und die Lage der Gelenkpunkte so gewählt werden können, daß sich bei den unterschiedlichen Positionen normalerweise keine Verschiebungen des Holmes 20 ergeben. Dementsprechend braucht der Holm 20 nur Fertigungstoleranzen oder Deformationen auszugleichen.
Die Fig. 13 und 14 zeigen die unterschiedlichen Ausbildungen der Fig. 11 und 12 im Schnitt, wobei jeweils die linke Darstellung der Fig. 11 entspricht, während die Fig. 12 in der rechten Hälfte der Darstellung gezeigt ist. Im linken Halbschnitt ist dabei zu erkennen, daß die Platte 12 über einen weiteren Gleitstein 23 zusätzlich in einer Nut 24 geführt und damit gegen eine Verschiebung in Wirkrichtung der Krafteinheit 1 gesichert ist. Im rechten Halbschnitt ist die Platte 12 erheblich kürzer als im linken Halbschnitt ausgebildet, so daß diese Platte 12 zusammen mit der mit ihr fest verbundenen Krafteinheit 1 aufgrund der größeren Länge des Holmes 20 in Wirkrichtung der Krafteinheit 1 auf den Führungen 7,8 verschoben werden kann.
In Abänderung der erläuterten Ausführungsbeispiele ist es selbstverständlich auch möglich, die Führungsschienen 7,8 fest auf der Platte 3 anzuordnen und an der Krafteinheit 1 bzw. der Platte 12 besondere Führungsschienen bzw. Führungsstücke zur Bildung der Grundflächen 10 vorzusehen, die quer zur Wirkrichtung der Krafteinheit 1 verschiebbar sind. Um die bei der Verstellung auftretende Haftreibung zu beseitigen, kann die Krafteinheit in Wirkrichtung durch die Anstellvorrichtung in Bewegung gehalten werden.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Ausrichten und Positionieren einer Krafteinheit, beispielsweise eines Impulsgebers, auf einen zu belastenden Körper, bestehend aus einem Gestell zur Abstützung und/oder Führung der Krafteinheit, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (2) zwei mit Abstand voneinander auf getrennten Führungsschienen (7,8) ausgebildete, in Wirkrichtung der Krafteinheit (1) unter entgegengesetzten gleichen Winkeln keilförmig zueinander verlaufende Führungsflächen (9) aufweist, auf denen sich die Krafteinheit (1) mit gleichwinklig dazu verlaufenden Grundflächen (10) abstützt, daß die Führungsschienen (7,8) in einer Ebene quer zur Wirkrichtung der Krafteinheit (1) verschiebbar auf dem Gestell (2) geführt und in Wirkrichtung fixiert sind und daß jeder Führungsschiene (7,8) mindestens ein Stellantrieb (11) zugeordnet ist.
2. Vor richtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungsschiene (7,8) zwei mit Abstand voneinander angeordnete Stellantriebe (11) zugeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungsschiene (7,8) aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten Führungsstücken (7a,7b,8a,8b) besteht und jedem Führungsstück (7a,7b,8a,8b) ein Stellantrieb (11) zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Führungsflächen (9) und der Grundflächen (10) jeweils 450 beträgt.
5. VorrichtXung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (9) durch Keilleisten gebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (9) oder die Grundflächen (10) durch Rollen (7c,7d,10,10b) oder Walzen gebildet sind.
7. VorrichtLng nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundflächen (10) direkt an der Krafteinheit (1) ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundflächen (10) an einer die Krafteinheit (1) aufnehmenden Platte (12) ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (12) in Wirkrichtung der Krafteinheit fixiert ist und eine Führung (21) für die Krafteinheit (1) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (7,8) mit der Krafteinheit (1) oder mit der sie aufnehmenden Platte (12) durch Gelenkhebel (18) verbunden sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkhebel (18) an einer gemeinsamen Achse (19) der Krafteinheit (1) oder der Platte (12) angeschlossen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit Abstand voneinander angeordnete Gelenkhebelpaare (18) vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gelenkhebelpaare (18) über ihre gemeinsame Achse (19) durch einen Holm (20) miteinander verbunden sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebe (11) mechanisch, hydraulisch oder elektrisch ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebe (11) über mindestens eine der Krafteinheit (1) oder dem zu belastenden Körper zugeordnete Meßeinrichtung steuer- bzw. regelbar sind.