Vorrichtung und Verfahren zur Ausrichtung eines Geräts

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*DE102012217123B420170112*
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DE 10 2012 217 123 B4 2017.01.12
Patentschrift
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(21) Aktenzeichen: 10 2012 217 123.1
(22) Anmeldetag: 24.09.2012
(43) Offenlegungstag: 28.03.2013
(45) Veröffentlichungstag
der Patenterteilung: 12.01.2017
(51) Int Cl.:
G01B 11/27 (2006.01)
Innerhalb von neun Monaten nach Veröffentlichung der Patenterteilung kann nach § 59 Patentgesetz gegen das Patent
Einspruch erhoben werden. Der Einspruch ist schriftlich zu erklären und zu begründen. Innerhalb der Einspruchsfrist ist
eine Einspruchsgebühr in Höhe von 200 Euro zu entrichten (§ 6 Patentkostengesetz in Verbindung mit der Anlage zu §
2 Abs. 1 Patentkostengesetz).
(66) Innere Priorität:
10 2011 083 359.5
23.09.2011
(73) Patentinhaber:
Aliba Maschinenbau GmbH, 31180 Giesen, DE
(74) Vertreter:
Taruttis, Stefan, Dr., 30159 Hannover, DE
(56) Ermittelter Stand der Technik:
DE
42 27 525
DE
100 37 532
DE 10 2005 043 000
DE 10 2008 010 916
DE 10 2010 053 750
US
7 672 001
WO
2009/ 024 381
(72) Erfinder:
Hunze, Sven, 31319 Sehnde, DE
(54) Bezeichnung: Vorrichtung und Verfahren zur Ausrichtung eines Geräts
(57) Hauptanspruch: Vorrichtung (4) zur Ausrichtung eines
einen Wellenstumpf (1) aufweisenden Geräts (2) in Bezug
auf Befestigungselemente (14, 15), die in einem Abstand vor
dem Wellenstumpf (1) angeordnet sind bzw. zur Anordnung
von Befestigungselementen (14, 15) in einem Abstand zum
Ende des Wellenstumpfs (1), mit einem Anlagestück, das
eine eine Längsachse aufweisende Ausnehmung (30) zur
Anordnung gegen den Wellenstumpf (1) hat, mit optischen
Elementen (5, 6) mit zumindest einer Lichtquelle, wobei die
optischen Elemente (5, 6) eingerichtet sind, einen ersten
Lichtfächer (10) und einen zweiten Lichtfächer (11) zu erzeugen, die sich in Ebenen erstrecken, die symmetrisch zu einer sich entlang der Längsachse erstreckenden Längsmittelebene angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die
optischen Elemente (5, 6) gegeneinander gekoppelt symmetrisch zur Längsachse beweglich sind.
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Beschreibung
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausrichtung eines Geräts, das einen Wellenstumpf aufweist, insbesondere zur Ausrichtung eines Geräts in Bezug auf Befestigungselemente, z. B. ein Paar Bohrlöcher oder
Schrauben, die in einem Abstand vor dem Wellenstumpf des Geräts angeordnet sind, bzw. zur Anordnung von Befestigungselementen in einem Abstand
zum Ende des Wellenstumpfs eines Geräts, insbesondere zur relativen Ausrichtung, in der die Langsachse des Wellenstumpfs symmetrisch bzw. mittig zwischen den Befestigungselementen angeordnet
ist. Das Gerät ist eine Maschine, entweder eine Antriebsmaschine oder eine angetriebene Maschine.
[0002] Das Verfahren zur Ausrichtung dient zur Positionierung des Geräts in Bezug zu Befestigungselementen eines zweiten Geräts, das einen zweiten Wellenstumpf aufweist und an den Befestigungselementen fixiert wird, die in einem Abstand vor dem Wellenstumpf des Geräts angeordnet sind.
[0003] Nach dem Ausrichten weist das Verfahren
insbesondere den anschließenden Schritt des Verbindens des Wellenstumpfs des Geräts entlang einer
gemeinsamen Drehachse mit dem zweiten Wellenstumpf des zweiten Geräts auf.
[0004] Die Vorrichtung und das Verfahren sind zur
Anordnung des Geräts mit einem Wellenstumpf in
Bezug auf Befestigungselemente geeignet, die z. B.
Bohrungen sind, die als Fußlöcher zur Befestigung
eines zweiten Geräts dienen, das einen zweiten Wellenstumpf aufweist, wobei beide Wellenstümpfe auf
einer gemeinsamen Längsachse anzuordnen sind.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das
Gerät in einem Abstand zu den Befestigungselementen angeordnet und ausgerichtet werden, sodass
der Wellenstumpf in einem vorbestimmten Verhältnis
zu den beabstandeten Befestigungselementen angeordnet ist, insbesondere, dass die Bohrungen symmetrisch zur Langsachse des Wellenstumpfs angeordnet sind.
Stand der Technik
[0005] Die DE 10 2008 010 916 A1 beschreibt eine
Vorrichtung zur Messung der Ausrichtung zweier gegeneinander angeordneter Wellenstümpfe mit einer
ersten Messeinheit, die einen in einer Ebene aufgeweiteten Lichtstrahl erzeugt und einer Messeinheit,
die auf dem gegenüberliegenden Wellenstumpf zu
befestigen ist, die zwei beabstandete Zeilensensoren
aufweist, die von dem aufgeweiteten Lichtstrahl überstrichen werden.
[0006] Die DE 42 27 525 A1 beschreibt das Ausrichten einer Maschine auf einer Stellfläche durch Instal-
lieren von Ausrichtmarken von gegeneinander beweglichen Maschinenteilen und Bewegen eines Maschinenteils bis zum genauen Ausrichten der Ausrichtmarken zueinander, um Funktionsöffnungen in
den Maschinenteilen zueinander zu positionieren.
[0007] Die US 7,672,001 B2 zeigt eine Vorrichtung
zur Ausrichtung zweier Geräte mit gegenüberliegenden Wellenstümpfen, von der ein Teil auf dem Wellenstumpf des einen Geräts angebracht ist und zumindest zwei Lichtfächer ausstrahlt und der andere
Teil auf dem Wellenstumpf des weiteren Geräts angebracht ist und ringförmig angeordnete Lichtsensoren aufweist.
[0008] Die DE 10 2010 053 750 A1 beschreibt ein
System zur Ausrichtung zweier Wellen zueinander,
bei dem auf der einen Welle ein Gehäuse für eine
Lichtquelle angebracht ist, die einen Lichtstrahl etwa parallel zur Wellenachse erzeugt. Das Gehäuse
der Lichtquelle ist durch zwei kippbare Platten ausrichtbar, sodass der Lichtstrahl auf einen Dachspiegel ausgerichtet werden kann, der auf dem anderen
Wellenstumpfs angeordnet ist und den Lichtstrahl zu
einem Sensor projiziert, der mit dem Gehäuse der
Lichtquelle verbunden ist.
[0009] Die DE 10 2005 043 000 A1 zeigt eine Ausrichtführung für eine Ständerbohrmaschine, bei der
zwei drehbare Lichtquellen für Lichtfächer vorgesehen sind, die parallel zur Achse des Bohrers erzeugt
werden.
Aufgabe der Erfindung
[0010] Die Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum
Ausrichten eines Geräts in Bezug auf Bohrungen, die
in einer von der Längsachse des Wellenstumpfs des
Geräts beabstandeten Ebene liegen und in einem
axialen Abstand längs des Wellenstumpfs beabstandet sind, bzw. zur Anordnung solcher Bohrungen in
einem Abstand von dem Gerät.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
[0011] Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche und stellt insbesondere eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur relativen Positionierung eines einen Wellenstumpf aufweisenden Geräts in Bezug zu Befestigungselementen bereit, die in
einem Abstand zur Längsachse des Wellenstumpfs
und in einem Abstand vor dem Ende des Wellenstumpfs angeordnet sind. Solche Befestigungselemente sind z. B. Bohrungen und können ein Gewinde aufweisen und dienen insbesondere zur Aufnahme von Befestigungsschrauben, die durch Fußlöcher eines zweiten Geräts geführt sind. Alternativ
können die Befestigungselemente über eine Fläche
vorstehende Befestigungselemente sein, z. B. vor-
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stehende Bolzen oder Schrauben. Für die Zwecke
der Erfindung werden auch zu markierende Positionen von Befestigungselementen als Befestigungselemente bezeichnet, da mit der Vorrichtung und dem
Verfahren die Positionen für Befestigungselemente
für ein zweites Gerät, die in einem Abstand vor dem
Wellenstumpf eines Geräts liegen, ausgehend von
dem Wellenstumpf des einen Geräts festgelegt werden können.
[0012] Auf Grund der Ausrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die auf dem Wellenstumpf eines Geräts angeordnet ist, auf die Befestigungselemente, die in einem Abstand vor dem Gerät liegen
und z. B. zur Fixierung eines zweiten Geräts dienen, kann das erfindungsgemäße Verfahren in Abwesenheit des zweiten Geräts ablaufen und weist daher kein Element auf, das mit dem Wellenstumpf des
zweiten Geräts zu verbinden ist.
[0013] Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein
Anlagestück auf, das an den Wellenstumpf des Geräts anzuordnen ist und bevorzugt gegen einen Keil
oder die Stirnfläche des Wellenstumpfs des Geräts
positioniert wird. Bevorzugt weist das Anlagestück
eine zur Längsachse des Wellenstumpfs symmetrische Ausnehmung auf, die eine Längsachse aufweist, sodass bei Anordnung des Anlagestücks gegen den Wellenstumpf die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorbestimmter Beziehung zur Längsachse
des Wellenstumpfs angeordnet ist, wobei insbesondere die Längsachse der Ausnehmung parallel zur
Längsachse des Wellenstumpfs angeordnet ist. Die
Vorrichtung, insbesondere das Anlagestück, kann eine Klemmeinrichtung aufweisen, mit der das Anlagestück gegen den Wellenstumpf belastet werden
kann, beispielsweise eine den Wellenstumpf umfassende Klemmeinrichtung, die am Anlagestück fixiert
ist. Eine Klemmeinrichtung kann eine um den Wellenstumpf spannbare Kette, eine Klemme und/oder ein
Magnet sein.
[0014] Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus,
dass sie zur Erzeugung eines ersten und eines zweiten Lichtfächers eingerichtet ist, die sich insbesondere parallel und symmetrisch entlang der Längsachse des Wellenstumpfs erstrecken, insbesondere
symmetrisch zu einer Längsmittelebene, die sich zwischen den Ebenen erstreckt, in denen sich die Lichtfächer erstrecken. Erfindungsgemäß erstreckt sich
die Längsmittelebene, zu der die Ebenen der Lichtfächer symmetrisch sind, entlang der Längsachse
der Ausnehmung des Anlagestücks, die insbesondere parallel zur Längsachse des Wellenstumpfs liegt,
wenn die Vorrichtung auf dem Wellenstumpf angeordnet ist. Diese Lichtfächer, die jeweils ein in einer Ebene aufgespreizter Lichtstrahl sind, erstrecken
sich daher jeweils in Ebenen, die parallel zur Längsachse des Wellenstumpfs angeordnet sind. Bei Anordnung der Vorrichtung auf dem Wellenstumpf eines
Geräts bilden der erste und zweite Lichtfächer in einer Ebene, die von der Ebene der Längsachse des
Wellenstumpfs beabstandet ist, beispielsweise in der
Ebene der Grundplatte, auf der das Gerät angeordnet
ist, eine erste und eine parallele zweite beabstandete
Lichtlinie, die sich beide über das Ende des Wellenstumpfs erstrecken.
[0015] Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt in
einer Ebene, die sich in einem Abstand zur Längsachse des Wellenstumpfs erstreckt, insbesondere
parallel zur Längsachse des Wellenstumpfs, und sich
in einem Abstand zur Stirnfläche des Wellenstumpfs
erstreckt, die Projektion zweier paralleler Lichtlinien,
die durch diese Lichtfächer symmetrisch zur Längsachse des Wellenstumpfs erzeugt werden. Da sich
die Lichtlinien über die Stirnfläche des Wellenstumpfs
hinaus erstrecken, ermöglicht die Vorrichtung die
Ausrichtung von Wellenstumpf zu Befestigungselementen, die sich in einem Abstand zum Ende des
Wellenstumpfs befinden, ausschließlich durch Anordnung der Vorrichtung auf dem Wellenstumpf, insbesondere ohne dass zusätzliche Ausrichtelemente erforderlich sind, beispielsweise im Bereich der Befestigungselemente.
[0016] Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Loteinrichtung auf und ist eingerichtet, die Lichtfächer symmetrisch zur Lotrechten zu erzeugen. Eine Loteinrichtung kann ein die Vertikale bestimmendes Lot
sein, insbesondere ein sich vertikal ausrichtendes
Lot, oder eine sich horizontal ausrichtende Einrichtung, beispielsweise eine Wasserwaage.
[0017] Erfindungsgemäß ist ein erstes optisches
Element zur Erzeugung des ersten Lichtfächers eingerichtet und ein zweites optisches Element ist zur
Erzeugung eines zweiten Lichtfächers eingerichtet.
Das erste optische Element und das zweite optische Element können eine gemeinsame Lichtquelle aufweisen, von der Licht auf die optischen Elemente verteilt wird, oder jeweils eine Lichtquelle aufweisen. Die optischen Elemente der Vorrichtung, die
zur Erzeugung des ersten und zweiten Lichtfächers
eingerichtet sind, die symmetrisch zur Längsachse
des Wellenstumpfs angeordnet sind, erfindungsgemäß symmetrisch zur Längsachse der Ausnehmung,
zu der die Längsachse des Wellenstumpfs parallel verläuft, sind gegeneinander gekoppelt symmetrisch zur Längsachse des Wellenstumpfs beweglich,
insbesondere senkrecht zur Längsachse beweglich.
Die optischen Elemente können symmetrisch gegeneinander in Bezug auf die Längsachse des Wellenstumpfs verschwenkbar sein und/oder in Bezug auf
die Längsachse des Wellenstumpfs gegeneinander
symmetrisch verschwenkbar bzw. verschieblich sein,
insbesondere senkrecht zur Längsachse des Wellenstumpfs gegeneinander verschieblich. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung eingerichtet, den ersten und
zweiten Lichtfächer jeweils parallel zur Längsach-
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se und symmetrisch gegeneinander gekoppelt und
symmetrisch zur Längsachse des Wellenstumpfs zu
verschwenken. Die Beschreibung der optischen Elemente als verschwenkbar entspricht auch der Beschreibung der Lichtfächer als verschwenkbar, so
dass die Merkmale, die zu den verschwenkbaren optischen Elementen genannt sind, stellvertretend auch
in Bezug auf die verschwenkbaren Lichtfächer genannt werden und für diese gelten. Die optischen
Elemente können zumindest eine gemeinsame Lichtquelle, insbesondere einen Laser mit einer Optik, z.
B. einem Strahlteiler aufweisen jeweils eine Lichtquelle, optional jeweils mit Umlenkspiegeln und/oder
Linsen, oder daraus bestehen.
[0018] Generell sind die optischen Elemente eingerichtet, den ersten und/oder zweiten Lichtfächer
parallel zur Längsachse des Wellenstumpfs zu verschwenken, so dass die Lichtlinien, die von den Lichtfächern auf einer Grundplatte bzw. über die von
dem Gerät beabstandeten Befestigungselemente erzeugt werden, parallel zur Längsachse verschwenkbar sind. Generell wird bei der Erfindung die Längsachse der Ausnehmung des Anlagestücks auch stellvertretend für die Längsachse des Wellenstumpfs
verwendet, dies insbesondere, weil diese bei Anordnung der Ausnehmung gegen den Wellenstumpf parallel angeordnet sind.
[0019] In Ausführungsformen, in denen die optischen Elemente eingerichtet sind, senkrecht zur
Längsachse des Wellenstumpfs entlang einer Führung bewegt zu werden, und symmetrisch gekoppelt
gegen die Längsachse des Wellenstumpfs geführt
sind, ist die Vorrichtung z. B. dadurch eingerichtet,
den ersten und zweiten Lichtfächer zueinander parallel und parallel zur Längsachse des Wellenstumpfs zu
verschieben, dass sie eine Führung aufweist, entlang
derer die optischen Elemente verschieblich geführt
sind. Generell bevorzugt sind die optischen Elemente aneinander schwenkbar gelagert und/oder jeweils
schwenkbar am Anlagestück gelagert bzw. an einem
mit dem Anlagestück fest verbundenen Element.
[0020] Für eine präzise und/oder gesteuerte
Schwenkbewegung parallel zur Längsachse der Ausnehmung des Anlagestücks ist bevorzugt zumindest
das erste optische Element mit einem Schwenkantrieb verbunden, optional sind das erste und das
zweite optische Element mit einem Schwenkantrieb
verbunden, z. B. mit jeweils einem Schwenkantrieb,
der mit dem Anlagestück oder einem damit fest verbundenen Element verbunden ist, oder mit einem gemeinsamen Schwenkantrieb, der auf das erste und
das zweite optische Element wirkt, der optional zusätzlich mit dem Anlagestück oder einem damit fest
verbundenen Element verbunden sein kann. Bevorzugt ist der Schwenkantrieb gesteuert, insbesondere manuell gesteuert. Optional ist der Schwenkantrieb motorisch angetrieben und gesteuert, insbeson-
dere in Abhängigkeit von einem Detektor für die Lotrechte gesteuert und eingerichtet, das erste und das
zweite optische Element symmetrisch zur Lotrechten zu verschwenken. Alternativ oder zusätzlich kann
der Schwenkantrieb eingerichtet sein, das erste und
zweite optische Element symmetrisch zur Längsachse des Anlagestücks zu verschwenken. Der Schwenkantrieb kann z. B. ein Spindelantrieb, ein Zahnradantrieb oder ein Servomotorantrieb sein.
[0021] In einer ersten Ausführungsform ist der
Schwenkantrieb ein Spindelantrieb, der z. B. zumindest ein optisches Element, vorzugsweise das erste und das zweite optische Element, mit jeweils einer Spindel führt, die z. B. einmal in einem Festlager
und einmal in einer Spindelmutter gelagert ist, wobei eines von Festlager und Spindelmutter am ersten optischen Element angeordnet ist und eines mit
dem Anlagestück und/oder dem zweiten optischen
Element verbunden ist. Bevorzugt sind das erste und
das zweite optische Element gekoppelt verschwenkbar, indem sie an einer gemeinsamen Spindel geführt
sind. Dabei können das erste und das zweite optische Element an Abschnitten mit gegenläufigem Gewinde der Spindel geführt sein oder die Spindel ist an
einem optischen Element in einer Spindelmutter und
am anderen optischen Element in einem Festlager
geführt. Dabei weist eine Spindelmutter ein zur Spindel passendes Gewinde auf, in dem die Spindel drehbar und längsverschieblich geführt ist und ein Festlager hält die Spindel drehbar und ortsfest, so dass bei
Drehung der Spindel deren Längsverschiebung nur
in der Spindelmutter erfolgt.
[0022] In einer zweiten Ausführungsform ist der
Schwenkantrieb ein Zahnradantrieb, der z. B. das
erste oder das zweite optische Element mit einem
Zahnrad verschwenkbar verbindet, das zwischen
dem ersten und/oder zweiten optischen Element und
dem Anlagestück wirkt. Dabei kann das Lager des
Zahnrads z. B. fest mit dem Anlagestück verbunden
sein und die Zähne mit passenden Zähnen in Eingriff
stehen, die mit einem optischen Element verbunden
sind, oder das Lager des Zahnrads kann mit einem
optischen Element fest verbunden sein und die Zähne können mit passenden Zähnen in Eingriff stehen,
die mit dem Anlagestück verbunden sind. Auch in
dieser Ausführungsform sind die optischen Elemente
bevorzugt gekoppelt verschwenkbar, z. B. dadurch,
dass das Zahnrad zwischen den optischen Elementen wirkt.
[0023] In einer dritten Ausführungsform des
Schwenkantriebs kann das erste und/oder das zweite optische Element mittels zumindest eines elektrisch angetriebenen gesteuerten Servomotors verschwenkbar sein. Der Servomotor kann ein gesteuerter Schrittmotor sein.
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[0024] Für die Zwecke der Erfindung sind die Befestigungselemente, die in einem Abstand zum Wellenstumpf angeordnet sind, insbesondere in einem
Abstand zu einer Ebene, die sich durch das Ende
des Wellenstumpfs senkrecht zu dessen Längsachse erstreckt, Befestigungselemente für ein zweites
Gerät, das einen zweiten Wellenstumpf aufweist und
so zu positionieren ist, dass beide Wellenstümpfe
entlang einer gemeinsamen Längsachse angeordnet sind. Das Verfahren, insbesondere mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sieht die Ausrichtung
des Geräts in Bezug auf Befestigungselemente, bzw.
die Anordnung von Befestigungselementen in Bezug
auf das Gerät, wobei die Bohrungen jeweils in einem
Abstand vom Ende des Wellenstumpfs angeordnet
sind, durch die Schritte vor:
– Erzeugen eines ersten und eines zweiten Lichtfächers in Ebenen, die symmetrisch zur Längsachse des Wellenstumpfs des Geräts angeordnet
sind,
– nach Anordnen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf dem Wellenstumpf,
– bevorzugt Anordnen des ersten und zweiten
Lichtfächers symmetrisch zur Lotrechten,
– Bewegen der Lichtfächer symmetrisch zur
Längsachse des Wellenstumpfs, beispielsweise
durch Verschieben oder Verschwenken der den
ersten und/oder der den zweiten Lichtfächer erzeugenden optischen Elemente gegeneinander
senkrecht zu einer Längsmittelebene, die bevorzugt parallel zur Lotrechten und die insbesondere zusätzlich durch die Längsachse des Wellenstumpfs verläuft, wobei erfindungsgemäß der erste und der zweite Lichtfächer gekoppelt symmetrisch zur Längsmittelebene bewegt werden,
– Ausführen einer Relativbewegung zwischen Gerät und Befestigungselementen, die in einem Abstand zum Ende des Wellenstumpfs und in einem Abstand zur Längsachse des Wellenstumpfs
angeordnet sind, insbesondere durch Bewegen
des Geräts und/oder durch Anordnen von Befestigungselementen in der Ebene, die von der Längsachse des Wellenstumpfs beabstandet ist,
– bis der erste und der zweite Lichtfächer Lichtlinien in der Ebene erzeugen, die von der Längsachse des Wellenstumpfs beabstandet ist, welche
durch die vom Ende des Wellenstumpfs beabstandeten Befestigungselemente verlaufen,
– und bevorzugt Fixieren des Geräts oder Anordnen von Befestigungselementen, insbesondere von Bohrungen oder Bolzen, entlang der Lichtlinien.
bunden, das an den Befestigungselementen fixiert
bzw. angeordnet wird, die in einem Abstand vor dem
Wellenstumpf des Geräts angeordnet sind.
[0025] In der bevorzugten Ausführungsform weist
das Verfahren die Ausrichtung der Vorrichtung so auf,
dass der erste und der zweite Lichtfächer sich auf gegenüberliegenden Seiten zur Lotrechten erstrecken,
beispielsweise durch Ausrichten der Vorrichtung mittels einer Loteinrichtung. Bei dem Verfahren wird kein
Element der Vorrichtung mit dem weiteren Gerät ver-
Genaue Beschreibung der Erfindung
[0026] Die Vorrichtung weist bevorzugt als eines der
optischen Elemente eine Lichtquelle auf, insbesondere einen Laser, beispielsweise einen Diodenlaser,
und zwei beabstandete, symmetrisch gegen eine gemeinsame Längsmittelebene angeordnete Spiegel,
auf die der Laserstrahl gleichzeitig oder zeitlich versetzt verteilt wird, beispielsweise mittels eines beweglichen Spiegels und/oder mittels eines Strahlteilers. Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung eingerichtet sein, die Lichtfächer zeitlich nacheinander zu
erzeugen oder gleichzeitig.
[0027] Symmetrisch zu einer gemeinsamen Längsmittelebene angeordnete optische Elemente, z. B.
Spiegel, auf die gleichzeitig oder nacheinander eine Laserlichtquelle gerichtet ist, so dass sie gleichzeitig oder nacheinander von Laserlicht angestrahlt
werden, können symmetrisch gegen die gemeinsame Längsmittelebene verschwenkbar sein und/
oder symmetrisch gegen die gemeinsame Längsmittelebene verschieblich sein. Besonders bevorzugt sind die Spiegel miteinander gekoppelt symmetrisch zur gemeinsamen Längsmittelebene verschwenkbar und/oder verschieblich, wobei die gemeinsame Längsmittelebene insbesondere bevorzugt parallel zur Längsachse des Wellenstumpfs angeordnet ist, und besonders bevorzugt überdies lotrecht ausgerichtet ist.
[0028] Bevorzugt ist die Vorrichtung zur Erzeugung
eines dritten Lichtfächers eingerichtet, der sich senkrecht zur Längsachse des Wellenstumpfs erstreckt,
insbesondere senkrecht zur Längsachse der Ausnehmung des Anlagestücks. Besonders bevorzugt ist
die Vorrichtung zur Erzeugung eines dritten Lichtfächers eingerichtet, der senkrecht zu den Ebenen angeordnet ist, in denen sich der symmetrisch zueinander bewegliche erste und zweite Lichtfächer erstrecken, insbesondere senkrecht zu den Ebenen, in denen sich der erste und zweite Lichtfächer erstrecken,
die parallel zur Längsachse des Wellenstumpfs angeordnet sind.
[0029] Das Anlagestück der Vorrichtung weist bevorzugt einen Anschlag auf, der gegen die Stirnfläche
des Wellenstumpfs angeordnet werden kann, oder
gegen einen auf dem Wellenstumpf angeordneten
Kamm oder Keil.
[0030] Die Erfindung wird nun genauer anhand von
Beispielen mit Bezug auf die Figuren beschrieben,
die schematisch
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[0031] in Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung
bei der Ausführung des Verfahrens,
[0032] in Fig. 2 ein bevorzugtes Anlagestück, und
[0033] in Fig. 3 einen gekoppelten Schwenkantrieb
für das erste und das zweite optische Element zeigen.
[0034] Wie in Fig. 1 gezeigt ist, erzeugt die erfindungsgemäße Vorrichtung 4 dann, wenn sie auf dem
Wellenstumpf 1 eines Geräts 2 angeordnet ist, mittels optischer Elemente 5, 6 einen ersten Lichtfächer 10 und einen zweiten Lichtfächer 11, die sich
symmetrisch zur Längsachse 3 des Wellenstumpfs 1
erstrecken, bevorzugt symmetrisch zu einer Längsmittelebene, die durch die Längsachse 3 geht und
die besonders bevorzugt lotrecht ist. Entsprechend
weist die Vorrichtung bevorzugt eine Loteinrichtung
auf, beispielsweise ein mechanisches oder optisches
Lot und/oder eine Wasserwaage, vorzugsweise so
auf der Vorrichtung 4 angeordnet, dass das Lot und/
oder die Wasserwaage von oben sichtbar ist, wenn
die Vorrichtung 4 auf einem Wellenstumpf angeordnet ist.
[0035] Der von der Vorrichtung 4 erzeugte erste und
zweite Lichtfächer 10, 11 erzeugen auf einer Oberfläche, die in einer von der Längsachse 3 des Wellenstumpfs 1 beabstandeten Ebene angeordnet ist, z.
B. auf einer Unterlage, eine erste 12 und eine zweite sichtbare Lichtlinie 13, die parallel zur Längsachse
3 und jeweils im gleichen Abstand zur Längsachse 3
verlaufen. Bei Anordnung des ersten Lichtfächers 10
und des zweiten Lichtfächers 11 in einem Abstand,
der dem Abstand der Befestigungselemente 14, 15,
z. B. eine Bohrung 15 oder ein Bolzen 14, entspricht,
kann die relative Positionierung des Geräts 2 bzw.
von dessen Wellenstumpf 1 zu den Befestigungselementen 14, 15 bestimmt und eingestellt werden. In
einer ersten Ausführungsform des Verfahrens kann
das Gerät 2 auf seiner Unterlage verschoben werden,
bis die erste und zweite Lichtlinie 12, 13 durch die
Befestigungselemente 14, 15 laufen, um das Gerät
2 auf vorhandene Befestigungselemente 14, 15 auszurichten, die in einem Abstand vor dem Ende des
Wellenstumpfs 1 angeordnet sind.
[0036] In einer zweiten Ausführungsform können die
ersten und zweiten Lichtfächer 10, 11 so eingestellt
werden, dass sie auf einer Fläche die Lichtlinien 12,
13 in einem vorbestimmten Abstand erzeugen, um
die Befestigungselemente 14, 15 entlang der Lichtlinien 12, 13 zu positionieren, bevorzugt in einem
vorbestimmten Abstand zu der Ebene senkrecht zur
Längsachse 3 des Wellenstumpfs 1, die zum Beispiel
durch die Stirnfläche des Wellenstumpfs 1 verläuft.
[0037] Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Erzeugung eines dritten
Lichtfächers 16 eingerichtet, der sich senkrecht zur
Längsachse 3 des Wellenstumpfs 1 erstreckt. Ein solcher dritter Lichtfächer 16 ist bevorzugt, weil er eine
dritte Lichtlinie 17 auf einer Fläche bildet, die unterhalb des Wellenstumpfs angeordnet ist, und als Bezugslinie für die Messung des Abstands der Befestigungselemente 14, 15 vom Ende des Wellenstumpfs
1 dient. Die Vorrichtung weist bevorzugt am Anlagestück einen Anschlag auf, der gegen einen den Wellenumfang überragenden Keil und/oder die Stirnfläche des Wellenstumpfs 1 angeordnet werden kann.
In dieser Ausführungsform ist bevorzugt, den dritten
Lichtfächer 16 in einem vorbestimmten Abstand zum
Anschlag zu erzeugen, sodass der Abstand der dritten Lichtlinie 17 vom Anschlag des Anlagestücks einen vorbestimmten Abstand einnimmt, um als Bezugslinie für den Abstand der Befestigungselemente
14, 15 von der dritten Lichtlinie 17 zu dienen.
[0038] Die Fig. 2 zeigt ein Anlagestück, das eine
Ausnehmung 30 bildet, in deren Längsachse bei Anordnung des Anlagestücks am Wellenstumpf 1 die
Längsachse 3 des Wellenstumpfs 1 parallel angeordnet ist. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform
weist das Anlagestück einen Anschlag 31 auf, der
beispielsweise dann, wenn ein Teil der Oberfläche
der Ausnehmung 30 gegen die umfängliche Fläche
des Wellenstumpfs 1 angeordnet ist, gegen einen Teil
der Stirnfläche des Wellenstumpfs 1 anliegt.
[0039] Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem gekoppelten Schwenkantrieb 32,
der ein gekoppelter Spindelantrieb ist, für das erste
optische Element 5 und das zweite optische Element
6. Der Spindelantrieb weist in der gezeigten Ausführungsform eine Spindel 33 mit Abschnitten gegenläufiger Gewinde 7a, 7b und ein an einem Ende der
Spindel 33 angeordnetes Stellrad 34 auf. Das erste
und das zweite optische Element 5, 6 sind jeweils
mit der Spindel 33 geführt, die in Spindelmuttern 35
gelagert ist, von denen jeweils eine mit einem optischen Element 5, 6 verbunden ist. In dem Abschnitt
7a, in dem die Spindel 33 in der an dem ersten optischen Element 5 angeordneten ersten Spindelmutter
35 gelagert ist, weist die Spindel 33 ein gegenläufiges Gewinde zu dem Abschnitt 7b auf, in dem sie in
der an dem zweiten optischen Element 6 angeordneten zweiten Spindelmutter 35 gelagert ist. Die an den
optischen Elementen 5, 6 angeordneten Spindelmuttern 35 weisen dabei jeweils ein zu der Spindel 33
passendes Gewinde auf.
[0040] In dem Abschnitt, in dem die gegenläufigen
Gewindeabschnitte 7a, 7b der Spindel 33 aufeinander treffen, weist die Spindel optional ein Verbindungsstück 36 auf, das bevorzugt ein ortsfestes Lager ist, z. B. ein ortsfest über eine Halterung 37
mit dem Anlagestück verbundenes Axiallager. Die
gekoppelte Verschwenkbarkeit der beiden optischen
Elemente 5, 6 wird dadurch erreicht, dass der Spin-
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delantrieb, der an dem einen Ende der Spindel 33 das
Stellrad 34 aufweist, bei Drehung des Stellrads 34
aufgrund der Abschnitte gegenläufiger Gewinde 7a,
7b der Spindel 33 eine Bewegung der optischen Elemente 5, 6 aufeinander zu bzw. bei Drehung in entgegengesetzter Richtung voneinander weg bewirkt.
Bezugszeichenliste
1
2
3
4
5
6
7a, 7b
10
11
12
13
14
15
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Wellenstumpf
Gerät
Längsachse des Wellenstumpfs
Vorrichtung
erstes optisches Element
zweites optisches Element
Abschnitte gegenläufiger Gewinde der
Spindel
erster Lichtfächer
zweiter Lichtfächer
erste Lichtlinie
zweite Lichtlinie
Befestigungselement
Befestigungselement
dritter Lichtfächer
dritte Lichtlinie
Ausnehmung des Anlagestücks
Anschlag des Anlagestücks
Schwenkantrieb
Spindel
Stellrad
Spindelmutter
Verbindungsstück
Halterung
3. Vorrichtung (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (4) eingerichtet
ist, den ersten und zweiten Lichtfächer (10, 11) symmetrisch zur Längsmittelebene zu erzeugen, die sich
entlang der Längsachse erstreckt, und dass die optischen Elemente (5, 6) dadurch eingerichtet sind, den
ersten und zweiten Lichtfächer (10, 11) symmetrisch
zur Längsmittelebene gekoppelt zu verschwenken,
dass das erste optische Element (5) und das zweite
optische Element (6) mit jeweils einem oder mit einem gemeinsamen Schwenkantrieb (32) verbunden
sind und gekoppelt symmetrisch zur Längsachse verschwenkbar sind.
4. Vorrichtung (4) nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (4) eine Loteinrichtung zur Bestimmung der
Lotrechten aufweist.
5. Vorrichtung (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente (5, 6)
eingerichtet sind, den ersten und zweiten Lichtfächer
(10, 11) symmetrisch zur Lotrechten zu erzeugen.
6. Vorrichtung (4) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Anlagestück eine zu einer Längsachse symmetrische
Ausnehmung (30) aufweist, an die der Wellenstumpf
(1) so anlegbar ist, dass dessen Längsachse (3) parallel zur Längsachse der Ausnehmung (30) liegt.
Patentansprüche
1. Vorrichtung (4) zur Ausrichtung eines einen Wellenstumpf (1) aufweisenden Geräts (2) in Bezug auf
Befestigungselemente (14, 15), die in einem Abstand
vor dem Wellenstumpf (1) angeordnet sind bzw. zur
Anordnung von Befestigungselementen (14, 15) in einem Abstand zum Ende des Wellenstumpfs (1), mit
einem Anlagestück, das eine eine Längsachse aufweisende Ausnehmung (30) zur Anordnung gegen
den Wellenstumpf (1) hat, mit optischen Elementen
(5, 6) mit zumindest einer Lichtquelle, wobei die optischen Elemente (5, 6) eingerichtet sind, einen ersten
Lichtfächer (10) und einen zweiten Lichtfächer (11)
zu erzeugen, die sich in Ebenen erstrecken, die symmetrisch zu einer sich entlang der Längsachse erstreckenden Längsmittelebene angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente (5, 6) gegeneinander gekoppelt symmetrisch zur
Längsachse beweglich sind.
2. Vorrichtung (4) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die optischen Elemente (5,
6) dadurch beweglich sind, dass sie symmetrisch
gegeneinander in Bezug auf die Längsachse verschwenkbar oder verschieblich sind.
7. Vorrichtung (4) nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (4) zur Erzeugung eines dritten Lichtfächers
(16) eingerichtet ist, der sich in einer Ebene senkrecht
zur Ebene des ersten und/oder zweiten Lichtfächers
(10, 11) erstreckt.
8. Vorrichtung (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Lichtfächer (16) senkrecht zur Längsmittelebene angeordnet ist, zu der
sich der erste und zweite Lichtfächer (10, 11) symmetrisch erstrecken.
9. Vorrichtung (4) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Vorrichtung (4) einen Anschlag (31) des Anlagestücks aufweist, der gegen die Stirnfläche des Wellenstumpfs (1) und/oder gegen einen sich über den
Umfang des Wellenstumpfs (1) erstreckenden Keil
anordenbar ist.
10. Verfahren zur Ausrichtung eines einen Wellenstumpf (1) aufweisenden Geräts (2) im Verhältnis zu Befestigungselementen (14, 15) oder zur Ausrichtung von Befestigungselementen (14, 15) relativ
zu dem Gerät (2), wobei die Befestigungselemente
(14, 15) in einem Abstand zu einer Ebene angeordnet sind, die senkrecht auf der Längsachse (3) des
Wellenstumpfs (1) steht, und in einem Abstand zur
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Längsachse (3) des Wellenstumpfs (1), mit einer Vorrichtung (4), die durch optische Elemente (5, 6), die
gegeneinander gekoppelt symmetrisch zur Längsachse (3) beweglich sind, zur Erzeugung eines ersten
und eines zweiten Lichtfächers (10, 11) symmetrisch
zur Längsachse (3) des Wellenstumpfs (1) eingerichtet ist und die in einer Ebene, die sich in einem Abstand zur Längsachse (3) des Wellenstumpfs (1) und
in einem Abstand zur Stirnfläche des Wellenstumpfs
(1) erstreckt, zwei parallele Lichtlinien (12, 13) projiziert, die durch diese Lichtfächer (10, 11) symmetrisch zur Längsachse (3) des Wellenstumpfs (1) erzeugt werden, mit den Schritten des Erzeugens eines ersten Lichtfächers (10) und eines zweiten Lichtfächers (11) symmetrisch zu einer Längsmittelebene,
die durch die Längsachse (3) des Wellenstumpfs (1)
verläuft, und des Erzeugens einer ersten Lichtlinie
(12) und einer zweiten Lichtlinie (13) über die Befestigungselemente.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtfächer (10) und
der zweite Lichtfächer (11) mittels gekoppelten Bewegens der optischen Elemente (5, 6) gegen die Längsmittelebene symmetrisch zueinander verschwenkt
oder verschoben werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Befestigungselement (14)
in der ersten Lichtlinie (12) angeordnet wird, die der
erste Lichtfächer (10) auf die von der Längsachse (3)
beabstandete Fläche projiziert, und ein Befestigungselement (15) in der zweiten Lichtlinie (13) angeordnet
wird, die der zweite Lichtfächer (11) auf die von der
Längsachse beabstandete Fläche projiziert.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät (2) nach
dem oder vor dem Erzeugen des ersten und zweiten
Lichtfächers (10, 11) ortsfest fixiert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (14, 15) Bohrungen, vorstehende Bolzen
oder Schrauben oder zu markierende Positionen von
Befestigungselementen sind.
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