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Rundschalttisch mit mehreren im Kreise angeordneten Werkstückträgem
Die Erfindung betrifft einen Rundschalttisch mit mehreren im Kreise angeordneten,
um ihre Achse dreheinstellbaren und verriegelbaren, nacheinander mehreren Bearbeitungsstationen
zuführbaren, z. B. mit Spannzangen versehenen Werkstückträgern, von denen mindestens
einige nach ihrem Entriegeln während der Weiterschaltbewegung des Schalttisches
in vorbestimmte Winkelstellungen drehbar und anschließend wieder verriegelbar sind
und deren Drehbewegungen jeweils über eines von mehreren Zahnrädern von einem ortsfesten,
zur Drehachse des Schalttisches zentrisch angeordneten Sonnenrad abgeleitet sind.
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Bei einem bekannten derartigen Schalttisch werden die Halter jeweils
derart gedreht, daß die Werkstücke in den einzelnen Arbeitsstationen parallel zueinander
ausgerichtet sind. Damit soll erreicht werden, daß man mit wenigen und einfachen
Einrichtungen für den Vorschub und die Halterung der Werkzeuge auskommen kann.
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Die Erfindung verfolgt demgegenüber den Zweck, Rundschalttische der
eingangs erwähnten Gattung vielseitiger verwendbar zu machen. Dies wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß der Zahnkranz des Sonnenrades zwischen aufeinanderfolgenden
Bearbeitungsstationen eine Unterbrechung aufweist, an deren in Weiterschaltrichtung
des Schalttisches liegendem Ende der jeweils stehengebliebene Teil des Zahnkranzes
liegt, wobei die Anzahl der jeweils belassenenZähne entsprechend den vorgesehenen
Drehwinkeln der Werkstückträger gewählt ist.
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Vorzugsweise besteht dabei das Sonnenrad aus einer Tragscheibe mit
am Umfang auswechselbar angeordneten Zahnsegmenten, und jedes Zahnsegment weist
eine an sich bekannte Steuerkurve zur Steuerung der jedem Werkstückträger zugeordneten
Verriegelungsvorrichtung auf.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dar.
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F i g. 1 ist ein teilweiser Vertikalschnitt im wesentlichen nach der
Linie I-I von F i g. 2; F i g. 2 ist eine Draufsicht, wobei Teile weggebrochen und
andere im Schnitt gezeigt sind, und F i g. 3 und 4 sind zwei einander ähnliche schematische
Draufsichten zur Erläuterung der Mittel zum Drehen eines Werkstückträgers.
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Mit 1 ist ein Gestellunterteil bezeichnet, an dem eine Achsel befestigt
und ein Tisch 3 um die Achsel drehbar gelagert ist. Auf einem zur Achse 2 konzentrischen
Kreis sind im Tisch 3 acht je mit einer Spannzange 4 ausgerüstete Werkstückträger
5 angeordnet, die um ihre eigene, zur Achse 2 parallele Achse drehbar gelagert
sind mittels Rollenlagern 6. Auf jedem der Werkstückträger 5 ist eine Zahnscheibe
7 festgekeilt, mit der ein auf dem Tisch radial verschiebbar gelagerter Riegelbolzen
8 zusammenarbeitet. Eine Feder 14 hat stets das Bestreben, den Riegelbolzen 8 an
die Zahnscheibe 7 anzudrücken.
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Auf dem oberen Ende der Achse 2 ist eine Tragscheibe 9 festgehalten,
an deren Umfang in Winkelteilungen von 45° Segmente 10 mittels je zwei Schrauben
11 befestigt sind, nach deren Lockerung jedes Segment in Umfangsrichtung um einen
geringen Betrag verstellt werden kann. Zu diesem Zweck trägt das innere gegabelte
Ende des Segmentes zwei Schraubstifte 12, die sich an einem im Träger festsiztenden
Bolzen 13 abstützen. Die Segmente 10 haben an ihrem Umfang entweder einen
Zahn. 15 wie beim Segment 10 a, das in F i g. 3 gezeigt ist, oder mehrere Zähne
15 wie beim Segment 10 b, das in F i g. 4 gezeigt ist. Der Zahnkranz des aus der
Tragscheibe 9 und den Segmenten 10 zusammengesetzten Sonnenrades hat also Unterbrechungen,
zwischen denen sich ein Zahn oder eine Zahngruppe befindet. Von diesem Sonnenrad
wird bei jeder Weiterschaltung des Trägers um 45° eine Drehbewegung der Halter 5
abgeleitet, und zwar über Zwischenräder 17, die auf am Trägerteil 16 befestigten
Achsbolzen 18 gelagert sind, und über Zahnräder 19, die auf den einzelnen Werkstückträgern
5 festsitzen, wobei der
Tisch gleichsam als drittes Rad und die
Räder 17 bzw. 19 als Planetenräder eines Stirnradumlaufgetriebes wirken.
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Im gezeigten Beispiel, bei dem der Tisch jeweils um 45° weitergeschaltet
wird, hätte der Sonnenradzahnkranz, wenn keine Unterbrechungen vorhanden wären,
hundertsechsunddreißig Zähe; alle Zwischenräder 17 sowie alle Zahnräder 19 haben
vierundzwanzig Zähne.
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Beim Vorbeiwandern eines Zwischenrades 17 an einem Einzelzahn eines
Segmentes 10a beträgt der der Eingriffsdauer entsprechende Drehwinkel xa
des Tisches 9° und die Räder 17 und 19, also auch der Werkstückträger 5, werden
um einen Winkel /3 a von genau 45° gedreht.
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Beim Vorbeiwandern an einer Gruppe von vier Zähnen eines Segmentes
10 b betragen die Drehwinkel x b und ,ß b 16156' bzw. 90°.
Bei Verwendung eines nicht dargestellten Segmentes 10 c mit sieben Zähnen betragen
die Drehwinkel x c und ß c 24° 53' bzw. 135° und bei Verwendung eines nicht dargestellten
Segmentes 10d mit zehn Zähnen betragen die Drehwinkel x d und ß
d 32° 49' bzw. 180°.
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Beachtlich ist, daß bei (-a=45° die Räder 17, 19 um eine 1/s-Umdrehung,
also um drei Zähne, bei xb=90° um eine 2/8-Umdrehung, also um sechs Zähne, bei xc=135°
entsprechend um neun Zähne und bei xd=180° um zwölf Zähne weitergedreht werden.
Bei Beginn eines Zahneingriffs findet sich also stets die gleiche Relativlage zwischen
einem Sonnenradzahn 15 und einem Zwischenzahnrad vor.
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Hat der Benutzer des Schalttisches Segmente 10 a. . .10
d auf Lager, so kann er erreichen, daß bei jeder Weiterschaltung des Schalttisches
jeder z. B. von der Arbeitsstation III zur Arbeitsstation IV wandernde Halter 5
wahlweise um 45, 90, 135 oder 180° um seine Achse gedreht wird, indem er zwischen
diesen beiden Stationen an der Scheibe 9 ein Segment 10 a, 10 b, 10
c oder 10 d anbringt. Es leuchtet ein, daß somit der Schalttisch für eine
sehr große Mannigfaltigkeit von Bearbeitungsfolgen verwendbar ist.
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An jedem der Segmente 10a... 10d ist an einer Innenschulter
eine Steuerkurve 20 a ... bzw. 20 d ausgebildet, mit der eine an jedem der
Riegelbolzen 8 gelagerte Fühlrolle 21 zusammenarbeitet, und zwar so, daß
jeder an einem bestimmten Segment vorbeiwandernde Werkstückträger 5 entriegelt wird,
kurz bevor das zu diesem Träger gehörende Zwischenrad 17 mit dem Zahn oder den Zähnen
15 dieses Segmentes in Eingriff kommt, und wieder verriegelt wird, sobald die Werkstückträger
in den Arbeitsstationen eintreffen. Die Anordnung ist so getroffen, daß vom Ende
des Eingriffes der Sonnenradzähne mit denen der Zwischenräder bis zum Eintreffen
der Träger in den Arbeitsstationen der Tisch 3 noch einen Winkel von 4° zurücklegt,
der genügt, damit die Rollen 21 sich von den Steuerkurven 20 a
... 20d ablösen und die Riegelbolzen 8 in eine der Rastöffnungen der
Zahnscheiben 7 einfahren können, um dadurch die Drehlage der Werkstückträger 5 auf
das genaueste zu bestimmen und festzuhalten während der nun erfolgenden Bearbeitung
der in den Träger eingespannten Werkstücke.
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Der Weg einer Fühlrolle 21 bezüglich der Steuerkurve 20 a ist in der
F i g. 3 angedeutet. Bei den Segmenten 10 c und besonders bei den Segmenten
10 d ist der Hub über einen kleineren Winkel zu erzielen, der Kurvenabschnitt
20' also steiler ansteigend. Bei einer Variante könnte ein Sonnenrad ohne abnehmbar
befestigte Zahnsegmente vorgesehen sein. Es würden dann einige Sonnenräder mitgeliefert,
deren Zahnkranz noch keine Unterbrechungen hat, und der Benutzer könnte in jedem
der beispielsweise acht Sektoren von je siebzehn Zähnen je nach Bedarf sechzehn,
dreizehn zehn oder sieben Zähne Wegfräsen. Ein olchses Sonnenrad wäre zweckmäßig
mit einem Kranz von Bohrlöchern zu versehen, damit in den einzelnen Sektoren Segmente
mit der geeigneten Steuerkurve 20a, 20b, 20c oder 20d angebracht werden können.
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Der Benutzer könnte auch in einem oder mehreren dieser Sektoren alle
siebzehn Zähne Wegfräsen und kein Steuersegment anbringen (oder, im Ausführungsbeispiel,
kein Zahn- und Steuersegment 10 anbringen); jeder an einem solchen Sektor vorbeiwandernde
Halter würde dann einfach nicht um seine Achse gedreht.
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Das, gezeigte Ausführungsbeispiel ist mit einer in F i g. 2 mit 22
angedeuteten Vorrichtung versehen, welche die Spannzange 4 jedes in der Station
VIII eingetroffenen Werkstückträgers, 5 öffnet und die Spannzange jedes in, der
Station I (Ladestation) eingetroffenen Trägers schließt. Diese Vorrichtung bildet
nicht Gegenstand dieses. Patentes. Es ist aber erwähnenswert, daß die Vorrichtung
ein Glied mit zwei Armen aufweist, von denen der eine ein innenverzahntes Segment
23 und der andere ein außenverzahntes Segment 24 trägt. Bei der im Stillstand des
Tisches 3, also bei gegen Drehung verriegelten Trägern, erfolgenden Schwenkung des
Gliedes aus der gezeigten Lage im Uhrzeigersinn kämmen die Segmente 23, 24 mit einem
an jedem Träger 5 vorhandenen Zahnrad 25 (s. auch F i g. 1), wodurch das Zahnrad
des in der Station VIII befindlichen Trägers im Uhrzeigersinn und das Zahnrad 25
des in der Station 1 befindlichen Trägers im Uhrzeigersinn und das Zahnrad 25 des
in der Station I befindlichen Trägers entgegen dem Uhrzeigers.inn verdreht wird.
Durch eine Schraubbewegung wird die Spannzange des erstgenannten Halters aus einem
Spannkegel geschoben und so geöffnet, währenddem zugleich die Spannzange des anderen
Trägers in den Spannkegel hineingezogen und so geschlossen wird. Die Zurückschwenkung
des Gliedes erfolgt während der Weiterschaltung des Schalttisches. Zur Berücksichtigung
der oben beschriebenen Drehung der Träger um ihre Eigenachse müssen also, damit
unbekümmert um diese Drehung stets die richtigen Eingriffsvoraussetzungen für die
Teile 23, 24, 25 vorliegen, die Zahnräder 25 eine Zähnezahl haben, die ein ganzzahliges
Vielfaches der größtmöglichen Anzahl von Drehschritten der Halter, in unserem Beispiel
also ein ganzzahliges Vielfaches der Zahl 8 ist.
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Es liegt auf der Hand, daß bei einer anderen Wahl der Zähnezahlverh:ältnisse
Drehwinkel B von beispielsweise 30, 60, 90, 120° usw. anstatt von 45, 90° usw. erzielt
werden können. Außerdem ist selbstverständlich die Erfindung auch anwendbar bei
Schalttischen, die eine von 8 verschiedene Anzahl von Werkstückträgern aufweisen.