Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Winkelverstellung eines Werkstückes.
Während eines Herstellungs- bzw. eines Bearbeitungsvorganges ist es häufig notwendig, eine Reihe von Bearbeitungsschritten in verschiedenen Stellungen des Werkstückes an diesem vorzunehmen. Um dies durchführen zu können, sind bereits Vorrichtungen vorgeschlagen worden, mit denen eine genaue Einstellung des Werkstückes zum jeweiligen Werkzeug sichergestellt und ermöglicht wird. Ein allgemein charakteristisches Merkmal derart bekannter Vorrichtungen besteht in der axialen Bewegung des Werkstückes während des Einstellschrittes. Es ist seit langem bekannt, dass die Notwendigkeit für eine axiale Verstellung des Werkstückes, wenn es aus einer Winkelstellung in eine andere bewegt wird, eine angemessene Komplexität der Vorrichtung erfordert und die Stellungsgenauigkeit aufs Spiel setzt.
Obgleich die axiale Bewegung, die für die Einstellvorrichtung erforderlich ist, relativ klein ist, muss die dafür vorgesehene Mechanik eine axial wirkende Stützkraft haben, um das Werkstück beim Bearbeitungsvorgang festzuhalten.
Demgemäss sind die bekannten Einrichtungen dieser Art in ihrer Aufnahmefähigkeit bezüglich des Werkstückgewichtes und bezüglich der Aufnahme der am Werkstück auftretenden Schneid- bzw. B earbeitungsbelastungen beschränkt.
Es gab in der Vergangenheit Winkeleinstelleinrichtungen oder -tische, die in Verbindung mit beispielsweise Drehbänken, horizontalen Bohrmaschinen, Mehrspindelbohrmaschinen od. dgl. verwendet worden sind. Wie oben erwähnt, war der gemeinsame Generalnenner bekannter Vorrichtungen, die Vielzahlkupplungen benutzen, die Axialbewegung der das Werkstück tragenden Spindel. Schaltbewegungen sind bei bekannten Vorrichtungen ferner erreicht worden durch die Verwendung einer Vielzahl von Präzisionskugeln in den zwei zusammenarbeitenden Teilen der Schaltvorrichtung, wobei die Kugeln ineinander eingreifen.
Eine andere Form bekannter Vorrichtungen dieser Art besteht in einer mit in Reihen genau angeordneten Löchern oder Schlitzen versehenen Scheibe in Zuordnung zu einem anderen Vorrichtungsteil, das in die Löcher oder Schlitze eingerastet werden kann. Diese bekannten Vorrichtungen erfordern die Benutzung von mit der Hand zu betätigenden Werkzeugen, um die Winkeleinstellungen, die bei jeder Bewegung erzeugt werden, zu ändern.
Demgemäss ist es Gegenstand der Erfindung, eine verbesserte Einstellvorrichtung für Werkstücke zu schaffen, ohne dass dabei das Werkstück axial bewegt werden muss.
Diese Aufgabe ist mit einer Vorrichtung nach der Erfindung gelöst durch folgende Merkmale: a) eine drehbar gelagerte Spindel für die Aufnahme des Werkstückes, b) auf der Spindel angeordnete Kupplungselemente, die aus einem ersten Kupplungselement bestehen, welches gegen eine Verdrehung gegenüber der Spindel gesichert bzw.
begrenzt ist und aus einem zweiten Kupplungselement, das begrenzt ist gegen eine axiale Bewegung gegenüber der Spindel, wobei das zweite Kupplungselement zum Ein- und Ausrücken in das erste Kupplungselement angeordnet ist, c) einen Drehantrieb für die Spindel, d) Verstellelemente für die Bewegung des zweiten Kupplungselementes in axialer Richtung, wobei, während des Eingriffs der Kupplungselemente, die Spindel an der Drehung und axialen Verschiebung gehindert ist, und e) eine Schaltung für die Steuerung der Spindeldrehung und die Verstellung des zweiten Kupplungselementes.
Im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen wird also nach der vorliegenden Erfindung die Axialverschiebung der Spindel und/oder des Werkstückes während des Einstellvorganges vermieden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In dieser Darstellung zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht die äussere Form der Vorrichtung,
Fig. 2 in auseinandergezogenem Zustand die wesentlichen Teile der Vorrichtung,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung längs der Linie 3-3 in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung längs der Linie 4-4 in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung längs der Linie 5-5 in Fig. 4 und
Fig. 6 ein schematisiertes Schaltbild einer Schaltung, wie sie in Verbindung mit der Vorrichtung benutzt werden kann.
Die Winkeleinstellvorrichtung ist gemäss Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnet und so ausgebildet, dass sie an einem Ende ein Werkstück W aufnehmen kann. Ferner ist der Vorrichtung ein Werkzeug T zugeordnet, mit dem die Bearbeitungsvorgänge am Werkstück durchgeführt werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Werkzeug T drehbar ausgebil det, um beispielsweise einen Bohrvorgang durchzuführen, wobei das Werkstück von der Vorrichtung um einen bestimmten Winkel weiterverstellt wird, um verschiedene Arbeitsvorgänge in verschiedenen Stellungen ausführen zu können.
Durch die Leitungen 12, 14 werden ein fluides Medium (beispielsweise Pressluft) und Strom zugeführt, die, was noch näher beschrieben wird, von der Vorrichtung gebraucht werden.
In Fig. 2 sind die Hauptelemente der Vorrichtung verdeutlicht. Ein sogenannter Druckmittelmotor 16 (Pressluftmotor) ist für den Antrieb eines kleinen Kegelrades 18 vorgesehen. das mit einem rechtwinklig zugeordneten Kegelrad 20 kämmt, welches auf einer Welle 22 sitzt. Am anderen Ende ist die Welle 22 mit einer Schnecke 24 versehen, die ein Schneckenrad 26 antreibt.
Ein Träger 28, der in geeigneter Weise am Gehäuse 29 (Fig. 3) befestigt ist, in dem die vorerwähnten Elemente untergebracht sind, trägt den Motor 16 und die Welle 22.
Eine Spindel, die insgesamt mit 30 bezeichnet ist, ist an entgegengesetzten Enden in Lagern 32, 34 gelagert (Fig. 4), die in geeigneter Weise im Gehäuse 29 in Lagerhülsen 33, 35 mit Halteringen 36, 38 gehalten sind. Das Schneckenrad 26 ist in geeigneter Weise auf der Spindel festgelegt, um dieser eine bestimmte Winkelstellung geben zu können. Auf noch näher zu beschreibende Weise wird während der Winkeleinstellung des Werkstückes W ein Kupplungselementenpaar 40 mit Stirnverzahnung benutzt.
Das Kupplungselementenpaar 40 besteht aus einer ersten Scheibe 42, die in geeigneter Weise auf der Spindel 30 befestigt ist und aus einer zweiten Scheibe 44, die gegen axiale Verschiebung über eine relativ kurze Distanz auf der Spindel 30 begrenzt ist. Die Scheiben 42, 44 sind mit sich gegenüberstehenden Zähnen 46, 48 versehen, die in Eingriff kommen, wenn die Scheibe 44 in axialer Richtung gegen die Scheibe 42 bewegt wird. In der dargestellten Ausführungsform sind drei kurzhubige gleichmässig verteilte Zylinder 50 mit Kolbenstangen 52, die an der Kupplungsscheibe 44 befestigt sind, um die erforderlichen Axialbewegungen in beiden Richtungen bewirken zu können.
Aus Fig. 2, insbesondere aus der Spindeldarstellung ist erkennbar, dass die Spindel eine Vielzahl von Abschnitten mit konzentrischen Durchmessern hat. Das Werkstück W ist herkömmlicherweise so beschaffen, dass es am Endflansch 54 der Spindel befestigt werden kann. Der Abschnitt 56 wird in einer entsprechend bemessenen abgedichteten Öffnung 58 im Gehäuse 29 aufgenommen. Der Abschnitt 60 ist so bemessen, dass er in das Lager 34 passt, das selbst im Gehäuse 29 ver mittels der Lagerhülse 33 gelagert ist. Der Haltering 38 hält mit Bolzen 68, die auf den ganzen Umfang gleichmässig verteilt sind, das Lager und die Lagerhülse-33 am Gehäuse 29.
Zusätzliche Bolzen 39 durchgreifen die Lagerhülse und sind im Gehäuse 29 befestigt.
Der Abschnitt 70 der Spindel 30 ist mit mehreren Keilnuten 72 für Keile 74 versehen, und die Scheibe 42 ist mit entsprechenden Nuten versehen, um die Scheibe 42 für eine gemeinsame Drehung mit der Spindel 30 an dieser festzulegen. Ein mit Gewinde versehener Abschnitt 76 ist mit einer Kontermutter 78 versehen, um die Scheibe 42 und das Lager 34 axial festzulegen. Die axial bewegliche Kupplungsscheibe 44 ist mit einer zylindrischen Nabe 44a versehen und sitzt verschieblich auf dem Abschnitt 79 der Spindel 30. In Verbindung mit der axial beweglichen Kupplungsscheibe 44 ist zu beachten, dass der Träger 28 mit einer zentrischen Bohrung 80 versehen ist, in die die Nabe 44a eingreift. Die Bohrung 80 und der äussere Durchmesser der Nabe 44a sind so bemessen, dass ein freies Gleiten dieser Teile gegeneinander gewährleistet ist.
Die Kupplungsscheibe 44 wird durch die drei Zylinder 50 (Fig. 2, 4) axial verstellt. Drei gehärtete Büchsen sind fest im Träger 28 gelagert, die die Kolbenstangen 52 der Kolben in den Zylindern 50 aufnehmen. Die Enden jeder Kolbenstange 52 sind dicht eingepasst und in geeigneter Weise durch Bolzen 88 in entsprechend bemessene Öffnungen im zentralen Teil der Kupplungsscheibe 44 gehalten. Demgemäss sind, was noch näher beschrieben wird, die Zylinder 50 für die axiale Bewegung der Kupplungsscheibe 44 vorgesehen, so dass deren Zähne 48 mit den Zähnen 46 in Eingriff kommen oder ausgerückt werden.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das Schneckenrad 26 auf dem Abschnitt 90 der Spindel 30 mit Nut 92 und Keilen 94 gesichert.
Der Abschnitt 96 der Spindel 30 nimmt das Lager 32 auf, das selbst in einer Lagerhülse 35 sitzt, die an einer Wand des Gehäuses 29 befestigt ist. Der Haltering 36 ist mittels Schrauben 104 an der Lagerhülse 35 und dem Gehäuse 29 befestigt.
Zusätzliche Bolzen 39 durchgreifen die Lagerhülse 35 und sind am Gehäuse 29 befestigt. Eine Kontermutter 106 ist auf den mit Gewinde versehenen Abschnitt 108 der Spindel 30 aufgeschraubt, um die Spindel gegenüber dem Gehäuse 29 festzulegen. Gleichzeitig wird die Kontermutter 106 für eine Vorbelastung der Lager 32 und 34 benutzt, um die Spindel gegen Axialkräfte zu sichern, die bei der Spindelbenutzung auftreten.
In Fig. 6 ist ein Schaltschema der elektrischen Steuerung für die Vorrichtung dargestellt. Der Betrieb der Vorrichtung wird damit begonnen, dass der Betrag des gewünschten Drehwinkels auf dem ausserhalb gelegenen Stellrad 120 eingestellt wird und die Drehrichtung des Werkstückes " an einem Schalter 122. Dann wird der Startschalter 124 gedrückt. Der vom Schalter 122 gegebene Impuls wird von einem Steuerkreis 126 an einen in zwei Richtungen drehenden Luftmotor 16 über die Leitung 130 weitergegeben. Der Steuerkreis 126 schickt auch ein Trennsignal über die Leitung 132 zu einem Luftventil 134, wodurch Pressluft von einer geeigneten Quelle (nicht dargestellt) durch Luftleitungen 136 zu den flachen Zylindern 50 geleitet wird.
Da die Kolben 52 der Zylinder 50 direkt mit der Kupplungsscheibe 44 in Verbindung stehen, wird bewirkt, dass sich die Kupplungsscheibe 44 axial längs der Spindel 30 bewegt, wodurch diese Scheibe von der anderen Scheibe 42 getrennt wird. Wenn die Kupplungsscheibe 44 ausgerückt ist, trifft sie auf einen Endschalter 138, der über die Leitung 140 das Eingriffsignal durch ein elektrisches Ventil 142 anhält, das mit dem Luftventil 144 verbunden ist, das dadurch veranlasst, dem Luftmotor 16 erlaubt, in der gesteuerten Richtung zu drehen.
Der Grad der am Stellrad 120 (Wähler) gewählten Winkeldrehung wird eingegeben durch den Steuerkreis 126 und an einen Vergleichskreis 146.
Wenn die Abtriebswelle des Luftmotors 16 dreht, dreht er die Spindel 30 vermittels des Schneckentriebes 24, 26 und dreht ferner die Welle 22 vermittels der Kegelräder 18, 20.
An dem Kegelrad 20 bzw. an der Welle 22 sitzt ein Ring 148, der mit neun radial nach aussen gerichteten Zapfen 150 versehen ist, die im Schaltweg eines Schalters 152 liegen, wenn sie vorbeidrehen. Die Kegelräder 18, 20 sind derart angeordnet, dass sich die Welle 22 vierzigmal dreht bei jeder vollständigen Drehung der Abtriebswelle des Luftmotors 16. Durch die neun Zapfen 150 und den Schalter 152, der von ihnen betätigt wird, werden dreihundertfünfzig Impulse vom Schalter 152 bei einer Umdrehung der Welle des Luftmotors 16 geliefert.
Das Stellrad 120 (Dekadenwähler) kann deshalb mit eingradigen Zunahmen indiziert werden. Die Impulse vom Schalter 152 werden auch auf den Vergleichskreis 146 gegeben.
Wenn der Vergleichskreis 146 keinen Unterschied zwischen den am Stellrad 120 eingestellten Winkel und der Winkelverstellung an der Abtriebswelle des Luftmotors 16 feststellt, gibt es über die Leitung 156 ein Signal an den Steuerkreis, der das Ventil 142 umstellt und damit auch den Luftmotor 6. Ein Signal wird auch über die Leitung 132 an das Luftventil 134 gegeben, wodurch vermittels der drei Zylinder 50 die Kupplungsscheibe 44 in axialer Richtung verstellt und mit der Scheibe 42 in Eingriff gebracht wird. Wenn sich die Kupplungsscheibe 44 in axialer Richtung vom Schalter 138 entfernt, wird ein Signal über die Leitung 140 an das elektrische Ventil 142 und damit an das Luftventil 144 gegeben, wodurch der Motor angehalten wird. Dieser Vorgang stellt sicher, dass der Luftmotor 16 so lange nicht arbeitet, wie die Kupplungsscheibe 44 in axialer Richtung von ihrer Endstellung entfernt ist.
Der Steuerkreis 126 kann beispielsweise einen Dezimalbis Binärwandler haben, und der Vergleichskreis 146 kann beispielsweise ein Einstellregister für die Schaltimpulse vom Schalter 152 haben, das benutzt wird, um den Wert einzustellen, der vom Steuerkreis 126 gespeichert wird, bis das Register leer ist, zu welchem Zeitpunkt ein Ausgangsimpuls produziert wird.
Alternativ kann der Steuerkreis auch in Form eines Spannungsteilers ausgebildet sein, der eine Spannung festlegt, und der Vergleichskreis 146 kann in Form eines Schwellenwert Detectors ausgebildet sein. Die vom Schalter 152 ankommenden Impulse können in eine Spannung umgewandelt werden, und sobald diese Spannung den am Stellrad 120 eingestellten bzw. vorbestimmten Wert übersteigt, wird ein Ausgangsimpuls erzeugt. Diese und andere funktionell ähnlich arbeitenden Kreise sind allgemein bekannt. Weiterhin kann anstelle einer manuellen Vorwahl der Steuerkreis 126 automatisch für eine kontinuierliche Betriebsweise kodiert werden. In Ergänzung dazu kann der Impuls für die Auskupplung, der durch die'leitung 132 läuft, manuell an der Klemme für die Ausgangsimpulse vom Steuerkreis 126 vorgesehen werden.
Zusammenfassend wird folgendes festgehalten:
Das Werkzeug wird an der Stirnseite der drehbaren Spindel befestigt, die einen Abschnitt für eine Stirnzahnkupplung aufweist, welche sich mit der Spindel dreht. Ein von einem Umkehrluftmotor angetriebener Rechtwinkeltrieb ist für den Antrieb der Spindel vorgesehen. Der betriebswirksame Teil der Kupplung ist derart auf der Spindel angeordnet, dass eine.
Axialbewegung bei verhinderter Drehung möglich ist. Dieser Kupplungsabschnitt ist axial gegenüber dem anderen Kupplungselement durch Pneumatikzylinder verstellbar.
Wenn die Spindel auf ihre richtige Stellung eingestellt ist, wird das axial verstellbare Kupplungselement in Eingriff mit dem drehbaren Kupplungselement gebracht, das dadurch radial festgelegt wird. Auf der den Rechtwinkeltrieb tragen den Welle sind neun radiale Zapfen angeordnet, deren Stel lung von einem elektrischen Schalter abgetastet wird. Vierzig
Drehungen der Welle entsprechen demgemäss einer 360 -
Drehung des Werkstückes.
Die Vorrichtung wird von einer elektronischen Schaltung gesteuert, die einfache Bauelemente zur Änderung der ge wünschten Winkelrichtung enthält. Die Eingabe in den
Steuerkreis erfolgt durch vier Wählschalter, die mit Winkel stellungen von 0 bis 399 und der Spindelrichtung korrespon dieren. Die Schalterbetätigung erzeugt binär kodierte Signale, die in einen Vergleichskreis eingespeist werden, und zwar zu einer Eingangsleistung eines Doppeleingangsleistungs-1 0-Bit- Vergleichskreises. Die andere Eingangsleistung zum Ver gleichskreis wird dann von der Ausgangsleistung eines binär kodierten Dezimalzählers eingepresst, der die Impulse zählt, die von den Zapfen erzeugt werden, die den zugeordneten Schalter betätigen.
Wenn die zwei Zahlen oder Winkel über einstimmen, so erzeugt der Vergleichskreis eine Ausgangs energie, die den Motor anhält.
Da die vorliegende Erfindung ohne eine Axialverstellung des Werkstückes auskommt, wird die Genauigkeit vorteilhaft verbessert. Ausserdem ist eine Vereinfachung der Vorrich tung und eine leichtere Handhabung und Betriebsweise der
Vorrichtung gewährleistet.
The invention relates to a device for adjusting the angle of a workpiece.
During a manufacturing or machining process, it is often necessary to carry out a series of machining steps on the workpiece in different positions. In order to be able to do this, devices have already been proposed with which an exact adjustment of the workpiece to the respective tool is ensured and made possible. A general characteristic of such known devices is the axial movement of the workpiece during the adjustment step. It has long been known that the need for axial displacement of the workpiece when it is moved from one angular position to another requires adequate complexity of the device and compromises positional accuracy.
Although the axial movement that is required for the setting device is relatively small, the mechanism provided for this must have an axially acting supporting force in order to hold the workpiece in place during the machining process.
Accordingly, the known devices of this type are limited in their capacity to absorb the weight of the workpiece and to absorb the cutting or machining loads occurring on the workpiece.
In the past there have been angle adjustment devices or tables which have been used in connection with, for example, lathes, horizontal drilling machines, multi-spindle drilling machines or the like. As mentioned above, the common denominator of known devices using multiple couplings was the axial movement of the spindle carrying the workpiece. Switching movements have also been achieved in known devices by the use of a plurality of precision balls in the two cooperating parts of the switching device, the balls interlocking.
Another form of known devices of this type consists in a disc provided with holes or slots precisely arranged in rows in association with another device part which can be snapped into the holes or slots. These known devices require the use of hand-operated tools to change the angular settings generated with each movement.
Accordingly, the object of the invention is to create an improved adjustment device for workpieces without the workpiece having to be moved axially.
This object is achieved with a device according to the invention by the following features: a) a rotatably mounted spindle for receiving the workpiece, b) coupling elements arranged on the spindle, which consist of a first coupling element which is secured against rotation relative to the spindle or .
is limited and from a second coupling element which is limited against axial movement with respect to the spindle, the second coupling element being arranged to engage and disengage in the first coupling element, c) a rotary drive for the spindle, d) adjustment elements for the movement of the second coupling element in the axial direction, wherein, during the engagement of the coupling elements, the spindle is prevented from rotating and axial displacement, and e) a circuit for controlling the spindle rotation and adjusting the second coupling element.
In contrast to known devices, according to the present invention, the axial displacement of the spindle and / or the workpiece is avoided during the setting process.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing of an exemplary embodiment.
In this illustration shows:
1 shows the external shape of the device in a perspective view,
2 shows the essential parts of the device in an exploded state,
Fig. 3 shows a section through the device along the line 3-3 in Fig. 1,
FIG. 4 shows a section through the device along the line 4-4 in FIG. 3,
5 shows a section through the device along the line 5-5 in FIGS. 4 and
6 is a schematic circuit diagram of a circuit as it can be used in connection with the device.
According to FIG. 1, the angle adjustment device is designated as a whole by 10 and is designed such that it can accommodate a workpiece W at one end. A tool T with which the machining operations are carried out on the workpiece is also assigned to the device. In the illustrated embodiment, the tool T is designed to be rotatable, for example to carry out a drilling process, the workpiece being further adjusted by the device by a certain angle in order to be able to carry out various operations in different positions.
A fluid medium (for example compressed air) and current are fed through the lines 12, 14, which, as will be described in more detail below, are needed by the device.
The main elements of the device are illustrated in FIG. 2. A so-called pressure medium motor 16 (compressed air motor) is provided for driving a small bevel gear 18. which meshes with a bevel gear 20 assigned at right angles, which is seated on a shaft 22. At the other end, the shaft 22 is provided with a worm 24 which drives a worm wheel 26.
A support 28, which is suitably attached to the housing 29 (FIG. 3) in which the aforementioned elements are housed, supports the motor 16 and the shaft 22.
A spindle, which is designated as a whole by 30, is mounted at opposite ends in bearings 32, 34 (FIG. 4) which are held in a suitable manner in the housing 29 in bearing sleeves 33, 35 with retaining rings 36, 38. The worm wheel 26 is fixed in a suitable manner on the spindle in order to be able to give it a certain angular position. In a manner to be described in more detail, a pair of coupling elements 40 with face teeth is used during the angular adjustment of the workpiece W.
The coupling element pair 40 consists of a first disk 42 which is fastened in a suitable manner on the spindle 30 and of a second disk 44 which is limited against axial displacement over a relatively short distance on the spindle 30. The disks 42, 44 are provided with opposing teeth 46, 48 which mesh when the disk 44 is moved against the disk 42 in the axial direction. In the embodiment shown, there are three short-stroke, evenly distributed cylinders 50 with piston rods 52 which are fastened to the clutch disk 44 in order to be able to effect the necessary axial movements in both directions.
From Fig. 2, in particular from the spindle representation, it can be seen that the spindle has a large number of sections with concentric diameters. The workpiece W is conventionally designed to be attached to the end flange 54 of the spindle. The section 56 is received in a correspondingly sized sealed opening 58 in the housing 29. The section 60 is dimensioned such that it fits into the bearing 34, which is itself mounted in the housing 29 by means of the bearing sleeve 33. The retaining ring 38 holds the bearing and the bearing sleeve 33 on the housing 29 with bolts 68 which are evenly distributed over the entire circumference.
Additional bolts 39 reach through the bearing sleeve and are fastened in the housing 29.
The portion 70 of the spindle 30 is provided with a plurality of keyways 72 for keys 74, and the disk 42 is provided with corresponding grooves to secure the disk 42 for rotation with the spindle 30 thereon. A threaded portion 76 is provided with a lock nut 78 to axially secure the washer 42 and bearing 34. The axially movable clutch disc 44 is provided with a cylindrical hub 44a and is slidably seated on the section 79 of the spindle 30. In connection with the axially movable clutch disc 44, it should be noted that the carrier 28 is provided with a central bore 80 into which the Hub 44a engages. The bore 80 and the outer diameter of the hub 44a are dimensioned in such a way that these parts can slide freely against one another.
The clutch disc 44 is axially adjusted by the three cylinders 50 (FIGS. 2, 4). Three hardened sleeves are fixedly mounted in the carrier 28, which receive the piston rods 52 of the pistons in the cylinders 50. The ends of each piston rod 52 are tightly fitted and suitably held by bolts 88 in appropriately sized openings in the central portion of the clutch disc 44. Accordingly, as will be described in more detail below, the cylinders 50 are provided for the axial movement of the clutch disc 44 so that their teeth 48 come into engagement with the teeth 46 or are disengaged.
As shown in FIG. 4, the worm wheel 26 is secured on the portion 90 of the spindle 30 with groove 92 and keys 94.
The section 96 of the spindle 30 receives the bearing 32, which itself is seated in a bearing sleeve 35 which is fastened to a wall of the housing 29. The retaining ring 36 is fastened to the bearing sleeve 35 and the housing 29 by means of screws 104.
Additional bolts 39 pass through the bearing sleeve 35 and are attached to the housing 29. A lock nut 106 is screwed onto the threaded portion 108 of the spindle 30 to secure the spindle relative to the housing 29. At the same time, the lock nut 106 is used to preload the bearings 32 and 34 in order to secure the spindle against axial forces which occur when the spindle is used.
In Fig. 6 a circuit diagram of the electrical control for the device is shown. The operation of the device is started by setting the amount of the desired angle of rotation on the external setting wheel 120 and the direction of rotation of the workpiece "on a switch 122. Then the start switch 124 is pressed. The pulse given by the switch 122 is provided by a control circuit 126 to a bi-directional air motor 16 via line 130. The control circuit 126 also sends a disconnect signal via line 132 to an air valve 134, which directs compressed air from a suitable source (not shown) through air lines 136 to the flat cylinders 50 becomes.
Since the pistons 52 of the cylinders 50 are in direct communication with the clutch disc 44, the clutch disc 44 is caused to move axially along the spindle 30, thereby separating this disc from the other disc 42. When the clutch plate 44 is disengaged, it encounters a limit switch 138 which, via line 140, halts the engagement signal through an electric valve 142 connected to the air valve 144 which thereby causes the air motor 16 to be allowed in the controlled direction rotate.
The degree of the angular rotation selected on setting wheel 120 (selector) is input by control circuit 126 and to a comparison circuit 146.
When the output shaft of the air motor 16 rotates, it rotates the spindle 30 by means of the worm drive 24, 26 and also rotates the shaft 22 by means of the bevel gears 18, 20.
A ring 148 is seated on the bevel gear 20 or on the shaft 22 and is provided with nine radially outwardly directed pins 150 which are in the switching path of a switch 152 when they turn past. The bevel gears 18, 20 are arranged so that the shaft 22 rotates forty times for each complete rotation of the output shaft of the air motor 16. The nine pins 150 and the switch 152 operated by them generate three hundred and fifty pulses from switch 152 at one Rotation of the shaft of the air motor 16 supplied.
The setting wheel 120 (decade selector) can therefore be indexed with single-degree increments. The pulses from switch 152 are also applied to comparison circuit 146.
If the comparison circuit 146 does not find any difference between the angle set on the setting wheel 120 and the angle adjustment on the output shaft of the air motor 16, there is a signal via the line 156 to the control circuit, which switches the valve 142 and thus also the air motor 6. A signal is also given to the air valve 134 via the line 132, whereby the clutch disk 44 is adjusted in the axial direction by means of the three cylinders 50 and is brought into engagement with the disk 42. When the clutch disc 44 moves away from the switch 138 in the axial direction, a signal is sent via the line 140 to the electric valve 142 and thus to the air valve 144, whereby the motor is stopped. This process ensures that the air motor 16 does not work as long as the clutch disk 44 is removed from its end position in the axial direction.
The control circuit 126 can for example have a decimal to binary converter, and the comparison circuit 146 can for example have a setting register for the switching pulses from switch 152 which is used to set the value which is stored by control circuit 126 until the register is empty, at which point Time an output pulse is produced.
Alternatively, the control circuit can also be designed in the form of a voltage divider which defines a voltage, and the comparison circuit 146 can be designed in the form of a threshold value detector. The pulses arriving from switch 152 can be converted into a voltage, and as soon as this voltage exceeds the value set or predetermined on the setting wheel 120, an output pulse is generated. These and other functionally similar groups are well known. Furthermore, instead of a manual preselection, the control circuit 126 can be automatically coded for a continuous mode of operation. In addition to this, the pulse for the disengagement, which runs through the line 132, can be provided manually at the terminal for the output pulses from the control circuit 126.
In summary, the following is stated:
The tool is attached to the face of the rotatable spindle, which has a section for a spur tooth coupling which rotates with the spindle. A right angle drive driven by a reversing air motor is provided to drive the spindle. The operative part of the clutch is arranged on the spindle that a.
Axial movement is possible when rotation is prevented. This coupling section is axially adjustable with respect to the other coupling element by means of pneumatic cylinders.
When the spindle is set to its correct position, the axially adjustable coupling element is brought into engagement with the rotatable coupling element, which is thereby radially fixed. On the right-angled drive the shaft are arranged nine radial pins, whose stel ment is scanned by an electrical switch. Fourty
Rotations of the shaft correspond accordingly to a 360 -
Rotation of the workpiece.
The device is controlled by an electronic circuit which contains simple components for changing the desired angular direction. Entering the
The control circuit takes place through four selector switches, which correspond to angular positions from 0 to 399 and the spindle direction. The actuation of the switch generates binary-coded signals which are fed into a comparison circuit, specifically to an input power of a double input power 1 0-bit comparison circuit. The other input power to the comparison circuit is then pressed in by the output power of a binary-coded decimal counter that counts the pulses generated by the pins that operate the associated switch.
If the two numbers or angles match, the comparison circuit generates an output energy that stops the motor.
Since the present invention manages without an axial adjustment of the workpiece, the accuracy is advantageously improved. In addition, a simplification of the Vorrich device and easier handling and operation of the
Device guaranteed.