DE10351694A1

DE10351694A1 - Vorrichtung zum Erzeugen einer Klemmung

Info

Publication number: DE10351694A1
Application number: DE10351694A
Authority: DE
Inventors: Tobias Schöller
Original assignee: Rueckle Werkzeugfabrik GmbH
Current assignee: Zollern & Co Kg De GmbH
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2023-11-06
Also published as: DE10351694C5; DE10351694B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Klemmung zwischen einander zugewandten Klemmflächen (32, 34; 36, 38) von relativ zueinander bewegbaren Körpern (40, 42), insbesondere vorgesehen für den Einsatz bei Rundschalttischen (14). Dadurch, dass der eine Körper (40) eine Druckmittelzufuhr (44) aufweist, die in einen Druckmittelraum (48) mündet, der von einem ersten und zweiten Stellteil (50, 52) begrenzt ist, die zumindest einen Teil der Klemmflächen (32, 36) aufweisen, und dass bei Druckbeaufschlagung des Druckmittelraumes (48) die dahingehenden Klemmflächen (32, 36) sich gegenläufig an den benachbart angeordneten Klemmflächen (34, 38) des anderen Körpers (42) anlegen, sind die im Stand der Technik beschriebenen aufwendigen Planverzahnungen vermieden, was mit zur kostengünstigen Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung mit beiträgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Klemmung zwischen einander zugewandten Klemmflächen von relativ zueinander bewegbaren Körpern, insbesondere vorgesehen für den Einsatz bei Rundschalttischen.

Durch die DE-A-199 55 184 ist ein dahingehender Werkstück-Rundschalttisch bekannt mit einem um eine vertikale Haupttischachse drehbaren Tisch, der mindestens zwei jeweils einen drehbaren Planetentisch zur Aufnahme von Werkstücken tragenden Planeten aufweist. Dazu haben bei der bekannten Lösung die einzelnen Planeten jeweils zwei hintereinander bzw. aufeinander gelagerte Tischkörper, wobei sich die einzelnen Tischachsen schneiden oder windschief zueinander ausgerichtet sind. Hiermit ist es möglich, ohne eine Erhöhung der Anzahl an Bearbeitungsmaschinen vorzusehen, die Zugänglichkeit der zu bearbeitenden Seiten der Werkstücke zu verbessern.

Um eine exakte Bearbeitung mit dem bekannten Werkstück-Rundschalttisch durchführen zu können, ist es notwendig, den um eine vertikale Haupttischachse drehbaren Tischkörper in vorgebbaren Schwenk- oder Drehstellungen genau zu positionieren und entsprechend festzulegen. Hierzu schlägt die EP-B-0 767 722 verschiedene Planverzahnungen vor, wobei ei ne erste Planverzahnung auf eine mit dem Rundschalttisch verbundenen ersten Ringkörper angeordnet ist und eine zweite Planverzahnung ist auf einem mit einem feststehenden Ständer verbundenen zweiten Ringkörper angeordnet. Mit einer auf einem axial verschiebbaren dritten Ringkörper angeordneten dritten Planverzahnung, die mittels einer hydraulisch betätigbaren Hubvorrichtung und einer Senkvorrichtung außer Eingriff bzw. in Eingriff mit den anderen ringförmigen Planverzahnungen bringbar ist, läßt sich der dreh- oder schwenkbare Tisch der Rundschalttischanordnung sicher in vorgebbaren Positionen definiert am Ständer festlegen. Die bekannte Vorrichtung ist insoweit gattungsgemäß, als zum Erzeugen einer Klemmung zwischen einander zugewandten Klemmflächen von relativ zueinander bewegbaren Körpern, hier in Form der Planverzahnungen, eine hydraulisch betätigbare Hub- und Senkvorrichtung eingesetzt ist, und obwohl die bekannte Lösung sehr funktionssicher ist und genaue Festlegemöglichkeiten eines drehbaren Tisches am feststehenden Ständer erlaubt, ist diese bereits im Hinblick auf die zu erstellenden Planverzahnungen unter Bildung der Klemmflächen aufwendig und teuer in der Herstellung.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Beibehalten der Vorteile im Stand der Technik, wie genaue Positionierung, funktionssicherer Aufbau und Wirkung, diese Lösung dahingehend weiter zu verbessern, dass diese noch platzsparender sowie kostengünstig realisierbar ist. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.

Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 der eine Körper eine Druckmittelzufuhr aufweist, die in einen Druckmittelraum mündet, der von einem ersten und zweiten Stellteil begrenzt ist, die zumindest einen Teil der Klemmflächen aufweisen, und dass bei Druckbe aufschlagung des Druckmittelraumes die dahingehenden Klemmflächen sich gegenläufig an den benachbart angeordneten Klemmflächen des anderen Körpers anlegen, sind die im Stand der Technik beschriebenen aufwendigen Planverzahnungen vermieden, was mit zur kostengünstigen Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung mit beiträgt. Ferner baut die erfindungsgemäße Vorrichtung klein auf und läßt sich platzsparend, insbesondere innerhalb von Rundschalttischanordnungen, anbringen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist positionssicher im Gebrauch und erlaubt hohe Festlegekräfte aufgrund der angesprochenen verschiedenen Klemmflächen. Die erfindungsgemäße Lösung braucht nicht auf die Anwendung bei Rundschalttischen eingeschränkt zu sein, sondern kann beispielsweise auch im Rahmen von Linearantrieben dem Festlegen von zueinander bewegbaren Komponenten dienen.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
1 eine Seitendarstellung auf einen Rundschalttisch;
2 einen Längsschnitt durch ein Klemmelement;
3 eine Draufsicht auf das Klemmelement nach der 2 und
4 eine Draufsicht auf mehrere im Funktionszusammenhang miteinander stehende Klemmelemente gemäß den Darstellungen nach den 2 und 3.
Der in der Seitenansicht nach der 1 gezeigte Rundschalttisch oder Werkstück-Rundschalttisch weist einen auf einem Hallenboden 10 od. dgl. anordenbaren Ständer 12 auf, um den ein Tisch 14 um eine Längsachse 16 dreh- oder schwenkbar angeordnet ist. Der Tisch 14 dient der Aufnahme von Werkstücke 18 tragenden Planeten 20. Die dahingehenden Planeten 20 sind wiederum um eine Schwenkachse 22 mit einem Planetenträger oder Tischkörper 24 verbunden, der auf der Oberseite des Rundtisches 14 angeordnet ist. Zwischen den Planeten 20 und dem jeweils zuordenbaren Planetenträger 24 verläuft eine Schwenkverstellfuge 26, die jeweils senkrecht zu der ihr zuordenbaren Schwenkachse 22 verläuft, und die fiktiven Verlängerungen 28 der um die Längsachse 16 einander diametral gegenüberliegenden Schwenkverstellfugen 26 kreuzen sich mantelförmig in einer Kegelspitze 30, die insoweit Teil der Längsachse 16 ist.
Soll nun der Tisch 14 gegenüber dem Ständer 12 aus seiner festgelegten Stellung um die Längsachse 16 geschwenkt und in einer neuen Position fixiert werden, ist hierfür der Einsatz der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung vorgesehen, die im folgenden anhand der 2 bis 4 näher beschrieben wird. So zeigt die 2 einen Längsschnitt durch einen Teil des Tisches 14, wie er um die Längsachse 16 drehbar auf dem Ständer 12 gelagert ist, wobei für die dahingehende Antriebsbewegung am Tisch 14 ein umlaufendes Verzahnungsritze) 31 dient, das mit einem nicht näher dargestellten Antriebsrad eines Antriebsmotors kämmt. Die in der 2 dargestellte Vor richtung zum Erzeugen einer Klemmung weist paarweise einander gegenüberliegend zugewandte Klemmflächen 32, 34 sowie 36 und 38 auf. Die beiden Klemmflächen 32, 36 sind dabei dem einen Körper 40 zuordenbar und die beiden anderen Klemmflächen 34, 38 dem weiteren zweiten Körper 42. Der dahingehend eine Körper 40 ist mithin Bestandteil des ortsfest angeordneten Ständers 12 und der zweite Körper 42 ist Bestandteil des Tisches 14, der um die Längsachse 16 und um den Ständer 12 herum an diesem drehbar geführt ist. Des weiteren weist der eine Körper 40 eine Druckmittelzufuhr 44 auf, die Teil einer als Ganzes mit 46 bezeichneten Druckmittelversorgung ist (vgl. 4) und die in einen Druckmittelraum 48 mündet.
Der dahingehende Druckmittelraum 48 ist von einem ersten Stellteil 50 und einem zweiten Stellteil 52 begrenzt, wobei in Blickrichtung auf die 2 gesehen das erste Stellteil 50 auf seiner Oberseite im radial außen liegenden Bereich die Klemmfläche 32 aufweist und das zweite Stellteil 52 weist auf seiner gegenüberliegenden Unterseite die Klemmfläche 36 auf. Kommt es zu einer Druckbeaufschlagung des Druckmittelraumes 48, bewegen sich die beiden dahingehenden Klemmflächen 32, 36 gegenläufig und mithin voneinander weg und können sich dergestalt an den benachbart angeordneten Klemmflächen 34, 38 des anderen bewegbaren (Tisch-)Körpers 42 für eine Klemmung anlegen. Somit ist mindestens der eine Körper 40 als Klemmelement 54 ausgebildet, das insoweit den Druckmittelraum 48 aufweist nebst der Druckmittelzufuhr 44.
Wie sich des weiteren aus der 2 ergibt, ist das jeweilige Klemmelement 54 unter Bildung der beiden Stellteile 50, 52 zweigeteilt, wobei dabei das erste Stellteil 50 den Druckmittelraum 48 begrenzt und das andere Stellteil 52 weist Teile der Druckmittelzufuhr 44 auf. Die beiden Stellteile 50, 52 sind plattenförmig ausgebildet und liegen gemäß der Darstellung nach der 2 als voneinander getrennte Komponenten in entsprechender Übereinanderlage. Das erste Stellteil 50 des jeweiligen Klemmelementes 54, das mit den Druckmittelraum 48 begrenzt, weist eine Ausnehmung 56 auf, in die unter Auslassung des genannten Druckmittelraumes 48 ein kolbenteilförmiges Bauteil 58 des anderen Stellteils 52 eingreift, das außenumfangsseitig mit einer Ringdichtung 60 versehen ist. Das kolbenteilförmige Bauteil 58 (s. auch 3) ist über übliche Schrauben 62 mit der Oberseite des zweiten Stellteils 52 fest verbunden.
Die beiden Stellteile 50, 52 sind bündig abschließend von einem Schraubenkörper 64 durchgriffen (Innensechskantschraube), wobei der Kopf 66 des Schraubenkörpers 64 in einer Radialausnehmung 68 im oberen ersten Stellteil 50 geführt ist. Zwischen der Unterseite des Schraubenkopfes 66 und der flanschartigen Verjüngung 70 des ersten Stellteils 50 ist als Kraftspeicherelement eine Tellerfeder 72 innerhalb der Radialausnehmung 68 angeordnet. Wird über die Druckmittelversorgung 46 und die Druckmittelzufuhr 44 der Druckmittelraum 48 drucklos gehalten, drückt das Kraftspeicherelement in Form der Tellerfeder 72 über die flanschartige Verjüngung 70 das obere Stellteil 50 gegen das untere Stellteil 52, das insoweit von dem Gewindegang des Schraubenkörpers 64 durchgriffen ist. Der dahingehend kleine Verfahrweg parallel zur Längsachse 16 der Tischvorrichtung genügt, um die paarweise einander zugeordneten Klemmflächen 32, 34 und 36, 38 freizugeben, so dass bei einem Radialantrieb des Tisches 14 über das Verzahnungsritze) 31 der Tisch 14 gegenüber dem Ständer 12 sich frei dreht und in der neuen vorgebbaren Drehlage läßt sich der Tisch 14 gegenüber dem Ständer 12 wiederum arretieren, indem durch Druckbeaufschlagung des Druckmittelraumes 48 die beiden Stellteile 50, 52 sich voneinander weg bewegen, und zwar entgegen der Wirkung des Kraftspeichers in Form der Tellerfeder 72, und insoweit erfolgt eine neue kraft- und reibschlüssige Klemmung zwischen den genannten Klemmflächenpaaren 32, 34 bzw. 36 und 38.
Wie sich insbesondere aus der 3 ergibt, weist jedes Klemmelement 54 je ein Paar an Tellerfedern 72 auf sowie ein Paar an kolbenförmigen, statisch angeordneten Bauteilen 58. Somit bilden immer paarweise Klemmelemente 54 zusammen mit den paarweise zuordenbaren Kraftspeicherelementen (Tellerfedern 72) eine als Ganzes mit 74 bezeichnete Klemmbaugruppe. Hierfür weist jede Klemmbaugruppe 74 in Blickrichtung auf die 3 gesehen nach außen hin stegartige Verbreiterungen 76 auf, in denen die Klemmelemente 54 geführt sind, und weiter innenliegend im Übergangsbereich zwischen den Verbreiterungen 76 befinden sich die Tellerfedern 72 als Kraftspeicherelemente. Somit verlaufen die Klemmelemente 54 entlang eines fiktiven Kreises mit einem vorgebbaren Durchmesser und auf einem demgegenüber im Durchmesser verringerten fiktiven Kreis, jeweils bezogen auf die Längsachse 16, sind die einzelnen Kraftspeicherelemente (Tellerfedern 72) angeordnet.
Wie die Darstellung nach der 4 zeigt, können diametral einander gegenüberliegend zur Längsachse 16 mehrere Klemmbaugruppen 74, insbesondere sechs Klemmbaugruppen 74, angeordnet sein. Diese werden alle von der gemeinsamen Druckmittelversorgung 46 versorgt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Art einer Ringleitung ausgebildet ist und von einer zentralen hydraulischen Versorgung (nicht dargestellt) mit entsprechendem Druckmittel beschickt wird. Insoweit mündet die jeweilige Druckmittelzufuhr 44 für ein Klemmelement 54 in die gemeinsame Druckmittelversorgung 46. Zur Umgebung hin ist das freie Ende der Druckmittelzufuhr 44 mit einem Stopfen 78 verschlossen und zur Versorgung des Druckmittelraumes 48 durchgreift mittig ein Quersteg 80 das jeweilige kolbenförmige Bauteil 58 des Klemmelementes 54. Des weiteren weist gemäß der Darstellung nach der 2 der fluidführende Quersteg 80 im Übergangsbereich zwischen den beiden Stellteilen 50, 52 eine weitere Ringdichtung 82 auf.
Die Klemmflächen 34, 38 des anderen Körpers 42 bilden Rotationsflächen aus und insoweit umgreift der andere Körper 42 mit diesen Klemmflächen 34, 38 einstückig und in der Art einer Klemmzange den einen Körper 40 mit seinen ihm zuordenbaren Klemmflächen 32, 36. Der dahingehende Übergriff erfolgt mit einem gewissen Überstand, der jedenfalls den Druckmittelraum 48 überdeckt, ansonsten aber jedenfalls die Kraftspeicherelemente in Form der Tellerfedern 72 freiläßt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich platzsparend in Rundschalttischanordnungen unterbringen, wobei die Klemmvorrichtung an sich auf die dahingehende Anwendung nicht eingeschränkt zu sein braucht. Vielmehr wäre auch denkbar, dass die beiden Körper 40, 42 mit ihren jeweils zuordenbaren Klemmflächen eine Linearbewegung zueinander ausüben, die durch Aktivierung der Klemmflächen über den Druckmittelraum sich dann aneinander lösbar festlegen lassen.

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen einer Klemmung zwischen einander zugewandten Klemmflächen (32, 34; 36, 38) von relativ zueinander bewegbaren Körpern (40, 42), insbesondere vorgesehen für den Einsatz bei Rundschalttischen (14), dadurch gekennzeichnet, dass der eine Körper (40) eine Druckmittelzufuhr (44) aufweist, die in einen Druckmittelraum (48) mündet, der von einem ersten und zweiten Stellteil (50, 52) begrenzt ist, die zumindest einen Teil der Klemmflächen (32, 36) aufweisen, und dass bei Druckbeaufschlagung des Druckmittelraumes (48) die dahingehenden Klemmflächen (32, 36) sich gegenläufig an den benachbart angeordneten Klemmflächen (34, 38) des anderen Körpers (42) anlegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Klemmelement (54) vorhanden ist, das den einen Körper mit dem Druckmittelraum (48) aufweist sowie die Druckmittelzufuhr (44).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Klemmelement (54) unter Bildung der beiden Stellteile (50, 52) zweigeteilt ist und dass das erste Stellteil (50) jedenfalls den Druckmittelraum (48) begrenzt und das andere Stellteil (52) Teile der Druckmittelzufuhr (44) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stellteil (50) des jeweiligen Klemmelementes (54), das den Druckmittelraum (48) begrenzt, eine Ausnehmung (56) aufweist, in die unter Auslassung des Druckmittelraumes (48) ein kolbenteilförmiges Bauteil (58) des anderen Stellteils (52) eingreift, das außenumfangsseitig mit einer Ringdichtung (60) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftspeicherelement, insbesondere in Form einer Tellerfeder (72), jedem Klemmelement (54) zugeordnet ist und im drucklosen Zustand des Druckmittelraumes (48) die beiden Stellteile (50, 52) des Klemmelementes (54) aneinander zu halten sucht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmflächen (34, 38) des anderen Körpers (42) Rotationsflächen sind, die als Bestandteil eines drehbaren Tisches (14) des Rundschalttisches gegenüber den Klemmflächen (32, 36) des statisch angeordneten einen Körpers (40), ausgebildet als Teil eines Ständers (12), bewegbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass immer paarweise Klemmelemente (54) eine Klemmbaugruppe (74) bilden und dass mehrere Klemmbaugruppen (54) über eine gemeinsame Druckmittelversorgung (46) verbunden die lösbare Klemmung für die Vorrichtung realisieren.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (54) entlang eines fiktiven Kreises mit einem vorgebbaren Durchmesser verlaufen und dass auf einem demgegenüber im Durchmesser verringerten fiktiven Kreis die einzelnen Kraftspeicherelemente (Tellerfedern 72) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Körper (42) mit seinen Klemmflächen (34, 38) ein stückig den einen Körper (40) mit seinen Klemmflächen (32, 36) beidseitig mit einem vorgebbaren Überstand übergreift.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die im einen Körper (40) aufgenommenen Kraftspeicherelemente (Tellerfedern 72) von dem anderen Körper (42) mit seinen Klemmflächen (34, 38) überdeckungsfrei gehalten sind.