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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, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
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Durch die
DE 199 55 184 A1 ist ein 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.
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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 0 767 722 B1 verschiedene Planverzahnungen vor, wobei eine 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.
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Durch die
CH 382 498 A ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen einer Klemmung zwischen einander zugewandten Klemmflächen von relativ zueinander bewegbaren Körpern, insbesondere vorgesehen für den Einsatz bei Rundschalttischen, bekannt, wobei der eine Körper eine Druckmittelzufuhr aufweist, die in einen Druckmittelraum mündet, der von einem ersten Stellteil begrenzt ist, und mit einem zweiten Stellteil, die zumindest einen Teil der Klemmflächen aufweisen. Bei der bekannten Lösung ist das erste Stellteil aus einer Druckleiste gebildet, die sich als geschlossener Ring entlang des Maschinenbettes umfangsseitig erstreckt. Ein in der Ringleiste geführter topfartiger Druckzylinder aus elastischem Werkstoff begrenzt als weiteres Stellteil einen Druckmittelraum, der von einer Druckmittelleitung im anderen Stellraum versorgt ist. Mit Druckbeaufschlagung weitet sich der Druckmittelraum und der elastisch nachgiebige Druckzylinder drückt über einen Ringkolben als zusätzliches Bauteil auf eine stationäre Anlagefläche des Maschinenbettes, um dergestalt einen mit der Anschlagfläche fest verbundenen Drehtisch gegen das Maschinenbett festzulegen. Die bekannte Lösung baut in axialer Richtung relativ groß auf und der aus elastischem Werkstoff bestehende Druckzylinder als weiteres Stellteil erweist sich für einen dauerhaften, funktionssicheren Betrieb als nachteilig und aufgrund des komplizierten Aufbaues ist die bekannte Lösung teuer in der Realisierung.
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Aus der
DE 21 06 009 A ist eine Lagerungseinheit mit Klemmung bekannt. Ein Klemmelement weist eine abgedichtete Radialnute auf, in die eine Druckflüssigkeit gepresst werden kann, um die Schenkel der Radialnute zu spreizen und eine reibschlüssige Verbindung mit einem angrenzenden Teil zu erzeugen.
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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.
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Bei der Vorrichtung zum Erzeugen einer Klemmung zwischen einander zugewandten Klemmflächen von relativ zueinander bewegbaren Körpern, insbesondere vorgesehen für den Einsatz bei Rundschalttischen, ist der eine Körper ein Klemmelement und weist eine Druckmittelzufuhr auf, die in einen Druckmittelraum mündet, der von einem ersten und zweiten Stellteil begrenzt ist, die zumindest einen Teil der Klemmflächen aufweisen. Bei Druckbeaufschlagung des Druckmittelraumes legen sich diese Klemmflächen gegenläufig an den benachbart angeordneten Klemmflächen des anderen Körpers an. Ein Kraftspeicherelement, insbesondere in Form einer Tellerfeder, ist jedem Klemmelement zugeordnet und sucht im drucklosen Zustand des Druckmittelraumes, die beiden Stellteile des Klemmelementes aneinander zu halten. Dadurch sind die im Stand der Technik beschriebenen aufwendigen Planverzahnungen vermieden, was mit zur kostengünstigen Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung 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.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.
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Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
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1 eine Seitendarstellung auf einen Rundschalttisch;
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2 einen Längsschnitt durch ein Klemmelement;
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3 eine Draufsicht auf das Klemmelement nach der 2 und
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4 eine Draufsicht auf mehrere im Funktionszusammenhang miteinander stehende Klemmelemente gemäß den Darstellungen nach den 2 und 3.
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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.
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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 Verzahnungsritzel 31 dient, das mit einem nicht näher dargestellten Antriebsrad eines Antriebsmotors kämmt. Die in der 2 dargestellte Vorrichtung 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.
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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.
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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.
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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 Verzahnungsritzel 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.
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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.
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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.
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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.