DE4407550C2 - Drehtisch mit Zapfenlagerung - Google Patents

Description

Drehtische werden in der Praxis sowohl zur Durchfüh­ rung von Meßaufgaben in Koordinatenmeßgeräten, Formmeßma­ schinen oder anderen Meßanordnungen als auch bei der Posi­ tionierung von Werkstücken in der Fertigung eingesetzt. Das zu vermessende oder zu bearbeitende Werkstück wird auf einem solchen Drehtisch aufgespannt, der es in die gewünschte Drehstellung bringt und in dieser hält oder auch permanent rotiert. Zur Sicherstellung einer ausreichenden Meß- und Bearbeitungsgenauigkeit ist es dabei erforder­ lich, daß durch den Drehtisch keine oder lediglich eine geringe zusätzliche Meßunsicherheit hervorgerufen wird, wobei auf das Werkstück und den Drehtisch einwirkende Kräfte keine die Meßgenauigkeit beeinträchtigende Lagever­ änderung hervorrufen dürfen.

Insbesondere zum Vermessen von rotationssymmetrischen Werkstücken werden Formmeßmaschinen verwendet, die einen um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Drehtisch aufwei­ sen, auf dessen Aufspannfläche das zu vermessende Werkstück befestigt werden kann. In fester räumlicher Zu­ ordnung zu dem Drehtisch ist ein Säule vorgesehen, an der über einen Tragarm ein Tastkopf sowohl in der Hohe als auch in einer horizontalen Richtung verstellbar gehalten ist und dessen Tastkörper mit der Werkstückoberfläche in Berührung gebracht werden kann.

Bei dieser Art von Formmeßmaschinen wird der Dreh­ tisch beispielsweise während der Messung über eine geeig­ nete Antriebsvorrichtung um seine Vertikalachse gedreht. Dazu ist der drehbare, die Aufspannfläche tragende Teil des Drehtisches über eine Lagereinrichtung an dem ruhen­ den, mit der übrigen Formmeßmaschine verbundenen Abschnitt des Drehtisches sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gelagert. Um einen schädlichen Einfluß auf die erzielbare Meßgenauigkeit zu unterbinden oder wenigstens zu minimieren, soll die Lagereinrichtung möglichst spiel­ arm und reibungsarm ausgeführt sein. Bei bekannten Form­ meßmaschinen werden als Lagereinrichtung zur Lagerung des drehbaren Teils des Drehtischs Luftlager verwendet.

Die Luftlager haben eine lediglich geringe Steifig­ keit und geringere Dämpfung. Außerdem werden sie mit Druckluft gespeist, wodurch, auch wenn der Druckluftver­ brauch im einzelnen gering sein kann, eine Druckluftquelle erforderlich ist.

Aus der DE-OS 19 58 393 ist ein Präzisionsrundtisch bekannt. Dieser weist einen Drehtisch auf, der um eine vertikal stehende Achse drehbar an einem Grundgestell ge­ lagert ist. Der im wesentlichen als flacher, an seiner Oberseite geschlossener Hohlzylinder ausgebildete Dreh­ tisch stützt sich dabei über eine nahe bei seiner Mantel­ fläche, das heißt bei seinem Umfang angeordnete Kugelreihe an einem an dem Grundgestell befestigten Ring ab, um da­ durch Axialkräfte in das Gestell abzuleiten, die von einem auf die Oberseite des Drehtisches aufgelegten Werkstück herrühren können. Zur radialen Führung des Drehtisches ist ein sich stirnseitig über eine Kugel an dem Grundgerüst abstützender Zapfen vorgesehen, der in einer entsprechen­ den ortsfest an dem Grundgerüst gehaltenen Lagerbuchse drehbar gelagert ist, wozu ein Präzisionskugellager dient. Der Zapfen ragt dabei in den von dem Drehtisch begrenzten Innenraum hinein, ohne diesen jedoch zu berühren. An sei­ nem in dem Innenraum befindlichen Ende trägt der Zapfen eine Nabe, die über eine sich radial erstreckende Membran mit dem Drehtisch in Verbindung steht. Die Membran ist in radialer Richtung steif und dient der Entkopplung des Drehtisches von dem Zapfen.

Die Nachgiebigkeit des Drehtisches in radialer Rich­ tung wird von der Steifigkeit der Membran bestimmt und begrenzt.

Außerdem ist aus der DD 2 49 210 A1 ein Drehtisch be­ kannt, bei dem ein in einem Grundgestell drehbar gelager­ ter Tisch mit einer axial wirkenden Lagerentlastungsein­ richtung versehen ist. Der Tisch ist an seiner Unterseite radial außen mit einem Lager an dem Grundgestell gelagert. Ein mittig an dem Tisch befestigter und sich in eine ent­ sprechende Buchse des Grundgestells hinein erstreckender Zapfen trägt Rollenlager zur radialen Lagerung des Zapfens und damit des mit ihm verbundenen Tisches. Sowohl an dem Tisch angreifende Radialkräfte als auch an diesem angrei­ fende Axialkräfte werden jeweils von Wälzlagern aufgenom­ men, wobei der Zapfen lediglich der radialen Führung des Tisches dient. An dem Zapfen ist stirnseitig ein Axialku­ gellager angeordnet, das sich an einem hydraulisch betä­ tigten Dehnkörper abstützt. Diese Anordnung ist dabei der­ art dimensioniert, daß sich der Rundtisch bei nicht mit Druckmittel beaufschlagtem Blähkörper an dem mit seiner Unterseite zusammenwirkenden Kugellager, jedoch nicht über das zwischen dem Dehnkörper und dem Zapfen angeordnete Kugellager abstützt. Zur Drehung des Tisches wird der Blähkörper druckbeaufschlagt, wodurch das an der Zapfen­ stirnseite angeordnete Kugellager die Axiallast übernimmt. Die sich dadurch ergebende Entlastung des an der Untersei­ te des Tisches angeordneten Lagers vermindert dessen Rei­ bung während der Drehpositionierung des Tisches.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Drehtisch zu schaffen, der einfach und robust ist und dabei eine hohe Genauigkeit sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch einen Drehtisch mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Rundtisch ist über seinen Zapfen sowohl in radia­ ler als auch in axialer Richtung gelagert. Zur Lagerung des Zapfens in radialer Richtung ist ein Lagermittel vor­ gesehen, das sich seinerseits an der Zylinderbohrung der Zylinderbuchse abstützt. Dafür steht nahezu die gesamte Mantelfläche des Zapfens zur Verfügung, so daß bei ent­ sprechend steifer Auslegung der Zylinderbuchse eine sehr genaue Lagerung in radialer Richtung gegeben ist. Die Zy­ linderbuchse ist dabei lediglich bei ihrer Stirnseite an entsprechenden Anlageflächen ortsfest gelagert. Durch die­ se Anlageflächen geht der Kraftfluß einer beispielsweise von dem Zapfen ausgehenden, von der Lagerbuchse aufzuneh­ menden Radialkraft in den Grundkörper. Die massiv ausge­ bildete Zylinderbuchse deformiert sich dabei nicht.

Durch Belastung mit unterschiedlichen Werkstücken wird der Drehtisch schwankenden Axialkräften ausgesetzt. Diese Axialkräfte wirken in Richtung der Vertikalachse und werden durch den Zapfen über das axiale Gleitlager direkt in den Grundkörper abgeleitet. Dabei bilden die Stirnlagerfläche des Zapfens und die Lagerfläche des Plättchens das axiale Gleitlager, das eine sehr hohe Steifigkeit so wie eine hohe Dämpfung aufweist. Das Axiallager ist ein Gleitlager, für das im Gegensatz zu aus dem stand der Technik bekannten Luftlagern keinerlei Druckluftquelle erforderlich ist. Es ist einfach und kostengünstig her­ stellbar und übertrifft das Luftlager in seiner Steifigkeit und in seiner Dampfung um ein Vielfaches. Die Stei­ figkeit ist auch höher als die von Wälzlagern. Die von dem Zapfen über das Plättchen in den Grundkörper abgeleitete Axialkraft findet in ihrem Kraftflußweg kein leicht defor­ mierbares Glied vor. Die hohe Steifigkeit in axialer Rich­ tung ermöglicht eine hohe Meßgenauigkeit bei Verwendung des Drehtisches in einer Meßeinrichtung. Die gute Dämpfung das Axiallagers verhindert das Auftreten von Axialschwin­ gungen wirksam, die ansonsten die Rundlaufgenauigkeit be­ einträchtigen würden.

Wegen des geringen Flächeninhaltes der Lagerfläche, die außerdem bei der Vertikalachse angeordnet ist, ergibt sich ein lediglich geringes Reibmoment, das schon mit sehr geringen an dem Rundtisch angreifenden Umfangsflächen überwindbar ist.

Für die Stirnlagerfläche des Zapfens und die Lager­ fläche des Axiallagerkörpers sind prinzipiell auch sphärische Flächen denkbar. Jedoch ist es vorteilhaft, wenn die Stirnlagerfläche des Zapfens und die Lagerfläche des Axiallagerkörpers ebene Flächen sind, die in einfacher Weise eine kreisförmige Berandung aufweisen können. Von ebenen Flächen geht keinerlei Zentrierwirkung aus, so daß diese ausschließlich über die Zylinderbuchse und das auf die Mantelfläche des Zapfens wirkende Lagermittel erbracht wird. Eine statische Überbestimmung ist deshalb ausge­ schlossen.

Der Zapfen kann stirnseitig eine seine Herstellung erheblich erleichternde Zentrierbohrung aufweisen. Die Zentrierbohrung sitzt konzentrisch zu der Vertikalachse, so daß die Stirnlagerfläche des Zapfens eine kreisringför­ mige Fläche ist. Entsprechend kann auch die Lagerfläche des Axiallagerkörpers eine kreisringförmige Fläche sein. Diese kreisringförmigen Flächen sind konzentrisch zu der Vertikalachse angeordnet, wobei sie lediglich einen gerin­ gen Außenradius aufweisen. Somit wird das durch die Rei­ bung zwischen dem Axiallagerkörper und dem Zapfen verur­ sachte Reibmoment gering gehalten. Unabhängig davon, ob der Axiallagerkörper eine kreisringförmige Lagerfläche und eine zentrale Öffnung aufweist oder ob er eine ge­ schlossene Kreisscheibe ist, ist es jedenfalls vorteil­ haft, wenn der Durchmesser der Lagerfläche des Axiallager­ körpers klein gegen den Zapfendurchmesser ist.

Zum Erzielen einer guten Genauigkeit und insbesondere einer unveränderlichen Höhe des Rundtischs bei seiner Dre­ hung sollte die Lagerfläche des Axiallagerkörpers im rech­ ten Winkel zu der Innenfläche der Zylinderbuchse ausge­ richtet sein. Die Lagerfläche des Axiallagerkörpers und die Stirnlagerfläche des Zapfens liegen flächig satt auf­ einander, wobei sich eine gleichmäßige Flächenpressung einstellt.

Ein besonders gut definiertes Axiallager wird erhal­ ten, wenn der Axiallagerkörper mit dem Grundkörper starr verbunden ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Axial­ lagerkörper mit dem Grundkörper stoffschlüssig verbunden ist, so daß er weder herausfallen noch seitlich ver­ rutschen kann. Auch ist dann ausgeschlossen, daß Schmier­ stoffe, Staub oder dergleichen zwischen den Axiallagerkörper und den Grundkörper eindringen und die Steifigkeit des Lagers nachteilig beeinflussen. Eine stoffschlüssige Be­ festigung ist außerdem vorteilhaft, weil bei der Her­ stellung der Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Axiallagerkörper keine den Axiallagerkörper verbiegenden Kräfte auf diesen ausgeübt werden.

Zur Verminderung der Reibung weist der Axiallager­ körper eine reibungsmindernde Beschichtung auf. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Lagerfläche des Axiallagerkörpers aus einem Kunststoff besteht, dessen Reibbeiwert mit zu­ nehmender Flächenpressung abnimmt. Die Flächenpressung ist aufgrund des geringen Flächeninhalts der Lagerfläche rela­ tiv hoch. Stoffe, die gerade bei hoher Flächenpressung einen geringen Reibbeiwert aufweisen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein entsprechender Kunststoff ist PTFE, das beispielsweise unter dem Handelsnamen Teflon er­ hältlich ist. Handelsüblich sind ebenfalls Stahlplättchen mit einer Bronzebeschichtung, auf der eine Kunststoff­ schicht aufgebracht ist. Plättchen aus einem derartigen Verbundmaterial werden auch als DU-Plättchen bezeichnet.

In radialer Richtung kann der Zapfen über ein Wälz­ lager abgestützt sein. Dieses ist auch bei dem größeren Durchmesser der Mantelfläche des Zapfens reibungsarm aus­ legbar.

Das Wälzlager enthält in einer vorteilhaften Ausfüh­ rungsform eine Vielzahl von Präzisionskugeln, die über die gesamte Innenfläche der Zylinderbuchse verteilt sind. Je kleiner die Präzisionskugeln dabei sind und je mehr davon in dem Wälzlager enthalten sind, um so genauer wird der Zapfen in der Zylinderbuchse geführt. Der ohnehin sehr geringe Durchmesserfehler der Präzisionskugeln wird dabei ausgemittelt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Präzi­ sionskugeln in einer Kugelbuchse gefaßt sind, so daß deren räumliche Verteilung und Beabstandung auf Dauer beibehal­ ten wird.

Für die Genauigkeit des Wälzlagers in radialer Rich­ tung ist es wesentlich, daß die Zylinderbuchse eine gleichmäßige Wandungsstärke aufweist, wobei ihre Wandung unterbrechungsfrei ist. Das von der Zylinderbuchse, den Wälzkörpern und dem Zapfen gebildete Wälzlager ist dann sowohl hinsichtlich seiner Genauigkeit als auch hinsicht­ lich seines Rollwiderstandes weitgehend unempfindlich ge­ gen Temperaturschwankungen.

Die an der Stirnseite der Zylinderbuchse vorgesehenen Anlageflächen können ebene Planflächen sein. Entsprechend sind die an dem Grundkörper vorgesehenen Aufnahmeflächen ebenfalls Planflächen. Der Kraftübergang von der Zylinder­ buchse in den Grundkörper berührt die Innenfläche nicht, so daß an dieser keine Deformationen entstehen.

Eine gleichmäßige Abstützung ergibt sich, wenn die an dem Grundkörper vorgesehenen Aufnahmeflächen bezogen auf die Vertikalachse in einem Winkelabstand von 120° zueinan­ der angeordnet sind. Es ergeben sich dann insgesamt drei in einer gemeinsamen Ebene liegende Aufnahmeflächen für die stirnseitige Anlagefläche der Zylinderbuchse, so daß deren Lage statisch genau bestimmt ist. Insbesondere wird eine statische Überbestimmung vermieden, die ansonsten zu Deformationen der Zylinderbuchse führen könnte. Die Mal­ teeinrichtung drückt die Zylinderbuchse lediglich mit ih­ ren Anlageflächen in axialer Richtung an die Aufnahmefla­ chen an. Die Zylinderbuchse wird dabei nicht verformt, so daß deren exakte zylindrische Form erhalten bleibt.

Der Grundkörper ist vorzugsweise massiv ausgebildet und besteht aus Grauguß. Eine besonders hohe Steifigkeit wird erreicht, wenn der Grundkörper als verrippte Platte ausgebildet ist.

Zur Vermeidung von Deformationen des Grundkörpers im Mikrometerbereich ist es vorteilhaft, wenn an dem Grund­ körper an der dem axialen Gleitlager gegenüberliegenden Seite ein Stützfuß vorgesehen ist. Über diesen werden auf den Rundtisch einwirkende Axialkräfte in eine Unterlage abgeleitet. Der Kraftfluß verläuft dabei von dein Rundtisch über den Zapfen entlang der Vertikalachse durch das axiale Gleitlager und den Grundkörper in den Stützfuß und die Unterlage. Der Kraftfluß auf dem geraden Weg entlang der Vertikalachse kann somit an keiner Stelle ein Biegemoment erzeugen, das eine Verbiegung irgendwelcher an der Lage­ rung beteiligter Teile zur Folge hätte. Als Stützfuß ist ein Gummifuß geeignet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Formmeßmaschine mit einem Drehtisch in per­ spektivischer verkleinerter Darstellung,

Fig. 2 die Formmeßmaschine mit dem Drehtisch nach Fig. 1, der ein axiales Reiblager aufweist, in einer vereinfachten Schnittdarstellung und in einem anderen Maßstab,

Fig. 3 das axiale Gleitlager des Drehtisches nach Fig. 2 in einer geschnittenen, vergrößerten Dar­ stellung und

Fig. 4 die Formmeßmaschine mit einer Steuer- und Aus­ werteeinrichtung nach Fig. 1 mit abgenommenem Gehäuse und in Draufsicht.

In Fig. 1 ist eine Formmeßmaschine 1 dargestellt, die in einem gemeinsamen Gehäuse 2 einen Drehtisch 3 und eine Steuer- und Auswerteeinheit 4 aufweist. Sowohl der Dreh­ tisch 3 als auch die Steuer- und Auswerteeinheit 4 sind auf einer gemeinsamen Grundplatte 5 montiert, an der au­ ßerdem eine durch einen Gehäusedurchbruch ragende Säule gehalten ist. Die Säule 7 trägt einen vertikal und hori­ zontal verstellbaren Arm 8, dessen freies, dem Drehtisch 3 zugewandtes Ende 9 mit einem Tastkopf zum Vermessen eines auf dem Drehtisch 3 aufzuspannenden Werkstücks versehen werden kann.

Der in Fig. 1 an der Formmeßmaschine 1 dargestellte Drehtisch 3 weist einen eine Öffnung des Gehäuses 2 durch­ ragenden Rundtisch 11 auf, an dessen im wesentlichen hori­ zontal ausgerichteter Oberseite eine Spannfläche 12 zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkstückes vorgesehen ist. Der Rundtisch 11 ist um eine normal, d. h. rechtwinklig zu der Spannfläche 12 stehende Vertikalachse 13 drehbar an der Grundplatte 5 gehalten. Dazu ist eine insbesondere aus Fig. 2 ersichtliche Lagereinrichtung 14 vorgesehen, die ein Radiallager 15 und ein Axiallager 16 umfaßt.

Der Rundtisch 11 ist sowohl zur axialen als auch zur radialen Lagerung an seiner Unterseite mit einem Zapfen 18 fest verbunden, der im Rahmen der Möglichkeiten der Bear­ beitungsgenauigkeit genau zylindrisch ist und mit seiner Mantelfläche die koaxial zu ihr liegende Vertikalachse 13 bestimmt. Der Zapfen 18 ist massiv ausgebildet und ist sowohl an seiner Mantelfläche als auch an seiner Grundflä­ che poliert.

Der Zapfen 18 sitzt in einer hohlzylindrischen Zylin­ derbuchse 20, die eine glatte zylindrische Innenfläche 21 aufweist. Der Durchmesser der Innenfläche 21 ist dabei etwas größer als der Durchmesser der Mantelfläche des Zap­ fens 18. Zur drehbaren Lagerung des Zapfens in der ruhend an der Platte 5 gehaltenen Zylinderbuchse 20 sind in dem zwischen der Mantelfläche des Zapfens 18 und der Innenflä­ che 21 ausgebildeten Spalt in einer Kugelbuchse 22 gefaßte Präzisionskugeln 23 vorgesehen. Der Durchmesser der Präzi­ sionskugeln 23 ist dabei relativ gering, so daß in der Kugelbuchse 22 eine große Anzahl von insgesamt mehreren Hundert Präzisionskugeln 23 gefaßt ist. Der Durchmesser des Zapfens 18, die Kugeldurchmesser und der Durchmesser der Innenfläche 21 sind derart aufeinander abgestimmt, daß der Zapfen 18 praktisch spielfrei in der Zylinderbuchse 20 sitzt, wobei er jedoch mit sehr geringem Antriebsmoment gedreht werden kann.

Die Zylinderbuchse 20 ist auch an ihrer Außenfläche im wesentlichen zylindrisch, so daß sie eine gleichmäßige Wandungstärke aufweist. Sie ist insbesondere frei von Durchbrüchen, Ausnehmungen, Sackbohrungen oder ähnlichem. An ihrer in Fig. 2 unten liegenden, der Grundplatte 5 zu­ gewandten ringförmigen Stirnseite 25 ist die Zylinderbuch­ se 20 wenigstens im äußeren Bereich fein bearbeitet, so daß dort eine genau rechtwinklig zu der Innenfläche ste­ hende Anlagefläche 26 ausgebildet ist.

Der Anlagefläche 26 sind an der Grundplatte 5 ange­ ordnete Aufnahmeflächen 27 zugeordnet, die als Planflächen an insgesamt drei konzentrisch zu der Vertikalachse 13 im Winkelabstand von 120° zueinander liegenden Vorsprüngen vorgesehen sind. Die Aufnahmeflächen 27 liegen dabei in einer gemeinsamen Ebene, deren Normalenrichtung parallel zu der Vertikalachse 13 orientiert ist. Durch eine nicht weiter dargestellte Befestigungseinrichtung die bei­ spielsweise durch Schrauben gebildet sein kann, die die Vorsprünge bei den Aufnahmeflächen 27 durchgreifen und stirnseitig in die Zylinderbuchse 20 eingeschraubt sind, ist die Zylinderbuchse 20 mit ihrer Anlagefläche 26 an die Aufnahmeflächen 27 angedrückt und somit an der Grundplatte 5 gehalten. Die von den Befestigungseinrichtungen ausge­ henden Spannungen werden unmittelbar in die Anlageflächen abgeleitet und gelangen insbesondere nicht in den Bereich der Innenfläche 21. Die präzise Zylinderform der Innenflä­ che 21 wird somit von den Befestigungseinrichtungen nicht beeinträchtigt.

Das zwischen dem Zapfen 18 und der Grundplatte 5 aus­ gebildete Axiallager 16 geht insbesondere aus der Fig. 3 hervor. Im Gegensatz zu dem Radiallager 15, das durch ein Wälzlager gebildet ist, ist das Axiallager 16 ein Gleit­ lager. Der zylindrische Zapfen 18 ist stirnseitig, d. h. bei seiner der Grundplatte 5 zugewandten Bodenseite plan geschliffen, womit eine rechtwinklig zu der Mantelfläche des Zapfens 18 stehende Stirnlagerfläche 28 ausgebildet ist. Genau konzentrisch zu der Mantelfläche des Zapfens 18 und zu der Vertikalachse 13 ist die Stirnlagerfläche 28 durch eine Zentrierbohrung 29 durchbrochen, die herstel­ lungsbedingt in dem Zapfen 18 vorhanden ist. Die Zentrier­ bohrung 29 ist von der ringförmigen Stirnlagerfläche 28 umgeben.

Der Zapfen 18 stützt sich mit seiner Stirnlagerfläche 28 über einen Axiallagerkörper 31 an dem Grundkörper 5 ab. Der Axiallagerkörper 31 ist ein planparalleler, platten­ förmiger Körper, der eine der Zentrierbohrung 29 entspre­ chende zentrale Öffnung 32 aufweist. Seine Oberseite ist der Stirnlagerfläche 28 des Zapfens 18 zugewandt und bil­ det eine Lagerfläche 33 für diesen. Der Axiallagerkörper 31 ist dabei mehrschichtig aufgebaut, wobei er bei seiner Lagerfläche 33 eine Schicht aus einem Kunststoff trägt, der bei höherer Flächenpressung einen abnehmenden Reibbei­ wert aufweist. Ein derartiges Kunststoffmaterial ist bei­ spielsweise unter dem Handelsnamen Teflon erhältlich. Der übrige Axiallagerkörper 31 besteht aus einem Stahlgrund­ körper, der unter der Kunststoffschicht eine Bronzeschicht aufweist. In diese Bronzeschicht ist Kunststoff eingela­ gert, so daß sie einen geringen Reibkoeffizienten auf­ weist. Derartiges Material ist in Form von sogenannten DU-Platten verfügbar.

Der runde und somit die Form eines flachen Hohlzylin­ ders aufweisende Axiallagerkörper 31 sitzt in einer in der Grundplatte 5 vorgesehenen Ausnehmung 34, deren Tiefe ge­ ringer als die Dicke des Axiallagerkörpers 31 ist. Die Ausnehmung 34 weist einen ebenen Boden auf, der flächen­ parallel zu den drei Aufnahmeflächen 27 ausgerichtet ist. Damit steht die Vertikalachse 13 orthogonal zu dem Boden der Ausnehmung 34.

Der Axiallagerkörper 31 ist mit dem Boden der Ausneh­ mung 34 verklebt, so daß er drehfest und unverlierbar in der Ausnehmung 34 der Grundplatte 5 sitzt.

An der gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 5 ist konzentrisch zu der Vertikalachse 13 ein Gummifuß 35 an­ geordnet, der die Grundplatte auf einer nicht weiter dar­ gestellten Unterlage abstützt.

Bei einer axialen Belastung des Rundtischs 11, bei­ spielsweise indem ein Werkstück auf die Spannfläche 12 aufgespannt wird, lasten auf dem Axiallager 16 das Gewicht des Drehtisches mit dem Zapfen 18 und das Gewicht des Werkstückes. Die im Rahmen der Bearbeitungsgenauigkeit genau rechtwinklig zu der von dem Radiallager 15 definier­ ten Vertikalachse 13 stehende Stirnlagerfläche 28 liegt unabhängig von der konkreten Drehstellung des Rundtischs 11 flächig an der Lagerfläche 33 des Axiallagerkörpers 31 an. Die Lastverteilung auf die Lagerfläche 33 ist dabei gleichmäßig, wobei die Flächenpressung aufgrund des gerin­ gen Flächeninhalts der Lagerfläche 33 relativ hoch ist. Bei dem verwendeten Kunststoffmaterial ergibt sich somit ein sehr geringer Reibbeiwert, der im Bereiche von unge­ fähr 0,1 µ liegt. Im Extremfalle kann er bis auf einen Wert von 0,05 µ zurückgehen. Aufgrund der geringen radia­ len Erstreckung des Axiallagerkörpers 31 ist der Hebelarm der angreifenden Reibkraft derartig gering, daß nur ein sehr kleines Reibmoment entstehen kann, das von einer den Rundtisch 11 antreibenden Antriebseinrichtung 36 zu über­ winden ist.

Das Axiallager 16 weist eine besonders hohe Steifig­ keit und eine gute Dämpfung auf. Zwischen der Stirnlager­ fläche 28 des Zapfens 18 und der Lagerfläche 33 des Axial­ lagerkörpers 31 ist kein Spiel vorhanden. Das Axiallager 16 arbeitet im Bereich der Festkörperreibung. Zwischen der Stirnlagerfläche 28 und der Lagerfläche 33 ist demnach auch kein Schmierstoff vorhanden, der nachgiebig wirken könnte. Eine elastische Deformation des Axiallagerkörpers 31 ist aufgrund seiner massiven Ausbildung ebenfalls auf ein äußerst geringes vernachlässigbares Maß begrenzt. Dar­ überhinaus hat das als Axiallagerkörper 31 verwendete DU-Plättchen eine hohe innere Dämpfung, so daß bei der Mes­ sung kaum nennenswerte Axialschwingungen an dem Rundtisch 11 auftreten. Die hohe Steifigkeit und hohe innere Dämp­ fung des Axiallagers 16 ermöglichen eine hohe Meßgenauig­ keit bei Verwendung des Drehtischs 3 an der Formmeßmaschi­ ne 1.

Auf den Rundtisch 11 einwirkende Gewichtskräfte wir­ ken infolge der koaxialen Aufspannung von meist rotations­ symmetrischen zu vermessenden Werkstücken entlang der Ver­ tikalachse 13. Sie werden über den Zapfen 18 entlang der Vertikalachse zentrisch durch das Axiallager 16 unmittel­ bar in die Grundplatte 5 und von dieser über den Gummifuß 35 in die Unterlage abgeleitet, ohne daß diese Axialkräfte dabei einen Hebelarm zur Verbiegung von kraftübertragenden Teilen vorfinden würden. Die Grundplatte 5 wird somit kei­ nerlei Biegebeanspruchung ausgesetzt.

In Fig. 4 ist die Formmeßmaschine 1 in Draufsicht bei abgenommenem Gehäuse 2 sowie ausgebautem Drehtisch 3 dar­ gestellt. Neben der Antriebseinrichtung 36 sind auf der mit mehreren Rippen 37 versehenen Grundplatte 5 eine Befe­ stigungseinrichtung 38 zur Halterung der Säule 7 und die Steuer- und Auswerteeinheit 4 vorgesehen.

Insbesondere wegen der direkten Ableitung der auf den Drehtisch 3 einwirkenden und von diesem ausgehenden Axial­ kräfte über den Gummifuß 35 in die Unterlage entstehen keine Verbiegungen der Grundplatte 5, die ansonsten eine Dejustage der Säule 7 hervorrufen könnten.

Claims (19)

1. Drehtisch (3) zur Aufnahme eines zu vermessenden oder zu bearbeitenden, um eine Vertikalachse (13) zu drehenden Werkstückes
mit einem eine im wesentlichen horizontal ausgerich­ tete Auflage- oder Spannfläche (12) aufweisenden Rundtisch (11), der um die Vertikalachse (13) drehbar gelagert ist,
mit einem konzentrisch zu der Vertikalachse (13) an­ geordneten, an seiner Deckfläche mit dem Rundtisch (11) fest verbundenen Zapfen (18), dessen Mantelfläche eine konzentrisch zu der Vertikalachse (13) liegende Zylinder­ fläche ist und dessen Grundfläche wenigstens im Bereich der Vertikalachse (13) eine plan ausgebildete Stirnlager­ fläche (28) aufweist, die rechtwinklig zu der Mantelfläche angeordnet ist,
mit einer eine Zylinderbohrung zur Lagerung des Zap­ fens (18) aufweisenden massiven Zylinderbuchse (20), die als Hohlzylinder mit zylindrischer Innenfläche (21) ausge­ bildet ist und die an ihrer Stirnseite (25) Anlageflächen (26) zu ihrer ortsfesten Lagerung aufweist,
mit einem in der Zylinderbohrung zwischen der Zylin­ derbuchse (20) und dem Zapfen (18) angeordneten radial wirkenden Lagermit­ tel (22, 23),
mit einem Axiallagerkörper (31), der mit dem Zapfen (18) ein axiales Gleitlager (16) als einziges Axiallager bildet und der eine an der Stirnlagerfläche (28) des Zapfens (18) anliegende La­ gerfläche (33) aufweist, die mit einer reibungsvermindern­ den Beschichtung versehen ist und einen geringen Flächen­ inhalt aufweist, und
mit einem steif ausgebildeten Grundkörper (5), der zur Aufnahme der Zylinderbuchse (20) Aufnahmeflächen (27) aufweist und mit dem Axiallagerkörper (31) wenigstens in einer axialen Richtung starr verbunden ist.

2. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnlagerfläche (28) des Zapfens (18) und die Lagerfläche (33) des Axiallagerkörpers (31) ebene Flächen mit kreisförmiger Berandung sind.

3. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Stirnlagerfläche (28) des Zapfens (18) und die Lagerfläche (33) des Axiallagerkörpers (31) kreisringför­ mige Flächen sind.

4. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Durchmesser der Lagerfläche (33) des Axiallager­ körpers (31) klein gegen den Durchmesser des Zapfens (18) ist.

5. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Lagerfläche (33) des Axiallagerkörpers (31) im rechten Winkel zu der Innenfläche (21) der Zylinderbuchse (20) ausgerichtet ist.

6. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Axiallagerkörper (31) mit dem Grundkörper (5) starr verbunden ist.

7. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Axiallagerkörper (31) mit dem Grundkörper (5) stoffschlüssig verbunden ist.

8. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Lagerfläche (33) des Axiallagerkörpers (31) aus einem Kunststoff besteht, dessen Reibbeiwert mit zunehmen­ der Flächenpressung abnimmt.

9. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Axiallagerkörper (31) ein Stahlplättchen mit einer Bronzebeschichtung ist, auf der eine Kunststoffschicht aus Polytetrafluorethylen aufgebracht ist.

10. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagermittel (22, 23) ein Wälzlagermittel oder ein Gleitlagermittel ist.

11. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagermittel eine Vielzahl von Präzisionskugeln (23) enthält.

12. Drehtisch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Präzisionskugeln (23) in einer Kugelbuchse (22) gefaßt sind.

13. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbuchse (20) eine gleichmäßige Wandungs­ stärke aufweist, wobei ihre Wandung wenigstens nahezu un­ terbrechungsfrei ist.

14. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Stirnseite der Zylinderbuchse (20) vorgese­ henen Anlageflächen (26) ebene Planflächen sind.

15. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Stirnseite der Zylinderbuchse (20) vorgese­ henen Anlageflächen (26) in einer zu der Vertikalachse (13) rechtwinklig liegenden Ebene angeordnet sind.

16. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Grundkörper (5) vorgesehenen Aufnahmefla­ chen (27) bezogen auf die Vertikalachse in einem Winkel­ abstand von 120° zueinander angeordnet sind und in einer gemeinsamen, zu der Vertikalachse (13) rechtwinklig lie­ genden Ebene liegen.

17. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Zylinderbuchse (20) mittels einer Halteeinrichtung an dem Grundkörper (5) befestigt ist, die die Zylinder­ buchse (20) mit ihren Anlageflächen (26) in axialer Rich­ tung an die Aufnahmeflächen (27) andrückt.

18. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Grundkörper (5) eine verrippte Grundplatte (5) ist.

19. Drehtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß an dem Grundkörper (5) an der dem axialen Gleitlager (16) gegenüberliegenden Seite ein Stützfuß (35) vorgesehen ist, so daß von dem Zapfen (18) übertragene Axialkräfte in dem Grundkörper (5) keine Biegemomente hervorrufen können.