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Schalttisch für Werkzeugmaschinen Bekannt ist ein Schalttisch für
Werkzeugmaschinen mit einem um einen zentralen Zapfen schrittweise drehbaren Schaltteller
mit einem an der Unterseite angeordneten Kranz von Schaltstiften, von denen jeweils
einer mit einer beweglichen Schaltklinke in Eingriff bringbar ist, wobei der Schaltklinkenträger
durch einen pneumatischen Kolbentrieb entsprechend dem Schaltschritt um den zentralen
Zapfen hin und her verschwenkbar ist und bei dem einer der Schaltstifte mit einer
am Ende des Schaltschrittes einfallenden Verriegelungsklinke zusammenwirkt.
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Diese Gestaltung ergibt einen gedrängten Aufbau des Gerätes, da die
Schalt- und Verriegelungsmittel, von innen her wirkend, weitgehend unterhalb des
Schalttellers untergebracht werden können. Bei der bekannten Ausführungsform ist
ein um den zentralen Zapfen schwenkbarer Hebel, an dem derpneumatische Kolbentrieb
angreift, mit der Schaltklinke und der Verriegelungsklinke durch ein verwickeltes
System von mechanischen Übertragungsgliedern verbunden, um zu erreichen, daß die
Schaltklinke und die Verriegelungsklinke in der gewünschten Reihenfolge mit den
Schaltstiften des Schalttellers in Eingriff kommen bzw. diese freigeben. Hierbei
ist es nur möglich, den Schaltteller um einen gleichbleibenden Winkel fortzuschalten.
Außerdem führen die mechanischen Übertragungsglieder zum Teil gegeneinander Gleitbewegungen
aus, die zu starkem Verschleiß führen.
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Ferner ist es bekannt, zum Fortschalten und zum Verriegeln des Schalttellers
getrennte pneumatische Kolbentriebe vorzusehen. Hierbei wirkt der zum FDrtschalten
bestimmte pneumatische Kolbentrieb über eine Zahnstange mit einem auf dem zentralen
Zäpfen des Schalttellers sitzenden Klinkenrad zusammen, während der zweite pneumatische
Kolbentrieb eine Verriegelungsklinke gegen eine Zahnung eines auf dem zentralen
Zapfen sitzenden Sperrrades bewegt. Bei dieser Anordnung sind durch einstellbare
Hubbegrenzungsanschläge für den Fortsehaltkolben verschieden große Schaltschritte
- einstellbar.
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Die Erfindung geht von einem Schalttisch der eingangs erwähnten Art
aus, bei dem die Verriegelungsklinke mit einem besonderen pneumatischen Kolbentrieb
zusammenwirkt und der Schaltschritt einstellbar ist. Gemäß der Erfindung ist die
in bekannter Weise an ihrem freien Ende gabelförmig ausgebildete Schaltklinke um
eine waagerechte Achse schwenkbar, und als Schwenkantrieb dient ein am Schaltklinkenträger
angeordneter pneumatischer Kolbentrieb. Hierdurch ist der mechanische Teil der Schalt-
und Verriegelungsvorrichtung außerordentlich vereinfacht. Ferner sind nur um Zapfen
schwenkbare Teile vorhanden, die gegeneinander keine zu starkem Verschleiß Anlaß
gebenden Gleitbewegungen ausführen.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Schalttisch
in schaubildlicher Darstellung, F i g. 2 eine schaubildliche Darstellung der Fortschalt-
und Verriegelungseinrichtung, F i g. 3 ein Schema der pneumatischen Antriebe. Der
Schaltteller 1 hat einen Kranz von Schaltstiften 2, die an seiner Unterseite vorspringen.
Mit einem zentralen Zapfen 3 ist der Schaltteller in einen gehäusefesten Lager lose
drehbar und in einem kleinen Ausmaß längsverschiebbar gelagert. Zum Fortschalten
des Schalttellers um eine vorgewählte Teilung dient ein doppeltwirkender pneumatischer
Zylinder 4, dessen mit dem Kolben 5 verbundene Kolbenstange 6 ein Querstück 7 trägt.
Das Querstück 7 hat die Gestalt eines zweiärmigen Hebels, dessen einer Hebelarm
7' als Anschlag dient und dessen anderer Hebelarm 7" eine Schubstange 8 erfaßt,
die in nachstehend näher beschriebener Weise die geradlinige Bewegung der Kolbenstange
6 als Drehbewegung auf den Schaltteller 1 überträgt.
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Seitlich neben dem Fortschaltzylinder 4 ist parallelachsig zu diesem
ein kleinerer doppeltwirkender Zylinder 9 angebracht, der mit seiner Kolbenstange
10 auf einen um eine ortsfeste Drehachse 11 schwenkbaren Hebel 12 wirkt. Der Hebel
12 hat an seinem Ende ein prismatisches Halteglied 13 für einen Schaltstift 2 des
Drehtellers 1.
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Die mit der Kolbenstange 6 über das Querstück 7 verbundene Schubstange
8 greift mit ihrem freien Ende an einem Hebel 14 an, der auf dem zentralen Zapfen
3 mit einer Nabe 15 lose drehbar gelagert ist. An dem freien Ende des Hebels 14
ist eine zweiarmige Schaltklinke 16 um eine waagerechte Achse 40 schwenkbar gelagert.
Der eine Arm 16' der Schaltklinke hat eine Ausnehmung 16", die in einer
Sperrstellung
einen der Schaltstifte 2 des Schalttellers 1 aufnehmen kann. Der Arm 16' der Schaltklinke
16 könnte auch so gestaltet sein, daß er zwischen zwei Schaltstifte 2 passend eingreift.
Der andere Hebelarm 16"' der Schaltklinke 16 wirkt mit der Kolbenstange eines einfach
wirkenden kleinen pneumatischen Kolbentriebes zusammen, dessen mit 17 bezeichneter
Zylinder auf dem den Schaltklinkenträger bildenden Hebel 14 befestigt ist. Der Kolben
18 des Zylinders 17 steht einerseits unter der Wirkung einer Feder 19, die ihn in
derjenigen Betriebsstellung hält, bei der die Ausnehmung 16" der Schaltklinke
16 einen der Schaltstifte des Schalttellers erfaßt (Ei g. 3). Auf der anderen
Seite ist der Kolben 18 in nachstehend näher beschriebener Weise mit gesteuerter
Druckluft beaufschlagt. Der Kolben 18 wird also in der einen Richtung durch Federkraft
und in der anderen Richtung durch Luftdruck unter Überwindung dieser Federkraft
bewegt.
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Der zentrale Zapfen 3 des Schalttellers 1 ist mit einem Kolben 20
eines einfach wirkenden pneumatischen Zylinders 21 verbunden (F i g. 3). Der Kolben
20 ist einerseits durch eine sich an einer Gehäuseschulter abstützende kräftige
Feder 22 belastet, die den Schalttisch 1 fest gegen eine Sitzfläche 23 des Gehäuses
ziehen kann, so daß er vibrationsfrei mit dem Gehäuse verspannt ist. Auf der anderen
Seite wirkt der gesteuerte Luftdruck, durch den der Schaltteller unter Überwindung
der Kraft der Feder 22 um ein kleines Maß von beispielsweise 0,5 mm von seiner Sitzfläche
23 am Gehäuse abgehoben werden kann, damit er für das Schalten leicht drehbar ist.
Der Anpreßdruck des Schalttellers an der Sitzfläche 23 wird ausschließlich durch
die Feder 22 bewirkt und ist daher von Schwankungen des Luftdruckes unabhängig.
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Der als Anschlag dienende Arm 7' des mit der Kolbenstange 6 fest verbundenen
Querstückes 7 wirkt in seiner einen Endstellung auf einen Stößel 24 eines kombinierten
Entlüftungs- und Absperrventils 25 (F i g 3), das in ein der zentralen Luftverteilung
dienendes Gehäuse 26 eingebaut ist. Der Stößel 24 steht unter der Kraft einer
Feder 27, die das Ventil 25 in seine Offensteilung bewegt, wenn -der
Stößel 24 von dem Anschlag 7' dadurch freigegeben worden äst, daß die Kolbenstange
6 in Pfeilrichtung ausfährt. Auf der anderen Seite liegt dem Anschlagstück '7' eine
Anschlagvorrichtung gegenüber, die wahlweise in Wirkungslage einrückbare Anschlagstifte
28 verschiedener Länge aufweist, um .den Hub zier Kolbenstange 6 nach verschiedenen
Hubwegen begrenzen zu können. Die Anschlagstifte 28 sitzen in einem TelHr
29, der auf einer Spindel 30
angeordnet ist, -die einen Pufferkolben
31 trägt, der in einem Zylinder 32 verschieb- und drehbar ist. An der Rückseite
des Tellers 29 ist für jeden der Anschlagstifte 28 eine Rastausnehmung 33 vorgesehen;
in die ein Sperrglied 34 eintreten kann, das unter der Kraft einer Feder 35 steht.
In der Ruhelage wird der Teller 29 mit seinen Anschlagstiften 28 durch eire Feder
35 in einer durch Anschlag des Kolbens 31 am Boden des Zylinders 32 begrenzten Stellung
gehalten. Der Zylinder 32 ist in an sich bekannter Weise als öibremszylinder ausgebildet.
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Die beschriebene Vorrichtung wirkt wie folgt. Wenn der Schaltteller
1 seine Arbeitsstellung einnimmt, ist er dadurch festgehalten, daß das 'Sperrglied
13 einen der Schaltstifte 2 erfaßt. Die hierzu notwendige Kraft wird von dem Kolben
50 des Zylinders 9 aufgebracht. Ferner wird der Schalttisch 1 durch die Feder 22,
der auf der anderen Seite des Kolbens 20 ein entlasteter Zylinderraum gegenüberliegt,
gegen das Gehäuse fest verspannt. Die Schaltklinke 16 -befindet sich mit ihrer Ausnehmung
16" ebenfalls im Eingriff mit einem der Schaltstifte 2. In dieser Stellung wird
die Schaltklinke 16 durch die in dem Zylinder 17 befindliche Feder 19 gehalten,
der ein druckloser Zylinderraum gegenüberliegt. Bei dieser Ruhe- und Arbeitsstellung
ist außerdem durch den Anschlag 7' des Querstückes 7 das Ventil 25 geschlossen,
wobei es eine Entlüftungsöffnung 51 des Steuergehäuses 26 freigibt. Bei der geschilderten
Betriebsstellung steht der Zuleitungskanal A1 des Steuergehäuses 26 unter Luftdruck.
Aus dem Schema (F i g. 3) ist zu ersehen, daß hierdurch über die Leitung 52 der
Kolben 5 in seiner zurückgezogenen Stellung und der Kolben 50 des Zylinders 9 in
seiner Verriegelungsstellung gehalten wird. Die mit Luft beaufschlagte Seite des
Kolbens 18 in dem Zylinder 17 steht durch eine Leitung 53, in die wegen der Bewegung
des Hebels 14 ein biegsames Leitungsstück 54 eingeschaltet ist, über die Entlüftungsbohrung
51 des Steuergehäuses mit der freien Atmosphäre in Verbindung, so daß die Feder
19 die Klinke 16 in ihrer Sperrstellung halten kann.
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Der Luftraum des Zylinders 21 ist über eine Leitung 55 mit einem zweiten
Zuleitungskanal A2 des Steuergehäuses 26 verbunden. Dieser Kanal kann über ein nicht
dargestelltes 4-Wege-Schaltventil, das am Bedienungsort angeordnet ist, entlüftet
werden, so daß die Feder 22 den Schaltteller fest gegen das Gehäuse ziehen kann.
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Soil.nun der Schalttellerl weitergeschaltet werden, so wird durch
das nicht dargestellte Schaltventil und die ZuleitungA2 des Steuergehäuses26 der
der Feder 22 gegenüberliegende Raum des Zylinders 21 unter Druck gesetzt, wobei
gleichzeitig der Kanal A1 entlüftet wird. Durch das Entlüften des Kanals A1 wird
über die Leitung 52 der Rückzugraum des Zylinders 4 drucklos und ebenso der Vorschubraum
des Zylinders '9. Gleichzeitig erhält durch das Unterdrucksetzen des Kanals A2 über
eine Leitung 57 der Rückzugraum des Zylinders 9 Druckluft, so daß die Kolbenstange
10 den Hebel 12 mit dem Sperrglied 13 außer Eingriff mit dem bisher festgehaltenen
Schaltstift 2 des Schaltteilers 1 bewegt. Die Schaltklinke 16 bleibt vorerst im
Eingriff, weil der an die Leitung 53, 54 angeschlossene Zylinderraum nach wie vor
über die Bohrung 51 des Steuergehäuses 26 entlüftet ist. Gleichzeitig mit dem Beaufschlagen
des Zylinders 9 zum- -Entriegeln wird aus der gleichen Leitung 57 vier Vorschubraum
des 'Zylinders 4 mit Druckluft gefüllt. Hierdurch beginnt der Kolben 5 mit der Kolbenstange
6 seine Vorschubbewegung in Pfeilrichtung. Gleich zu Beginn dieser Vorschubbewegung
gibt der mit der Kolbenstange 6 fest verbundene Anschlag 7' den Stößel 24 frei,
so daß die Feder 27 das Ventil 25 in seine andere Endstellung bewegen kann, bei
der es den Kanal A1 freigibt und die Entlüftungsbohrung 51 abschließt. Diese Umschaltbewegung
des Ventils 25 bleibt zunächst wirkungslos. Die Bewegung der ausfahrenden Kolbenstange
6 wird durch die Schubstange 8 auf den Hebel 14 und damit auch auf die Schaltklinke
16 übertragen, die ihrerseits den Schaltteller 1 weiterdreht. Das Ausmaß der Drehbewegung
des Schalttellers
ist durch Auftreffen des Anschalges 7' auf die
freie Stirnfläche des jeweils in Wirkungslage eingerückten Anschlagstiftes 28 des
Tellers 29 begrenzt. Mit dem Auftreffen des Anschlages 7' an dem Anschlagstift 28
ist die Hubbewegung der Kolbenstange 6 noch nicht völlig beendet, denn der Teller
29 kann noch ein kleines Stück weit nachgeben. Hierbei wird die Bewegungsenergie
der zu bremsenden Massen durch die Ölfüllung des Pufferzylinders 32 abgefangen.
Diese Abfangbewegung wird dadurch begrenzt, daß der Teller 29 an einer Gehäusefläche
anschlägt. Damit ist die Bewegung der Kolbenstange 6 beendet, und es wird die Druckluftzufuhr
zu dem Kanal A2 des Steuergehäuses 26 abgestellt. Das kann entweder von Hand oder
durch einen beim Ausführungsbeispiel nicht dargestellten Anschlag, der mit dem Teller
29 verbunden ist, geschehen. Gleichzeitig wird der Kanal A1 wieder an die Druckluftleitung
angeschlossen. Hierdurch erhält über die Leitung 52 der Vorschubraum des Zylinders
9 Druckluft, so daß das Halteglied 13 an dem vor es gelangten Schaltstift 2 wirksam
wird und den Schaltteller 1 festhält. Gleichzeitig wird über die Leitung 53, 54,
die durch das offene Ventil 25 mit dem Kanal 51 in Verbindung steht, der
Kolben 18 von Druckluft beaufschlagt. Hierdurch wird der Kolben 18 unter
überwindung der Kraft der Feder 19 vorbewegt und die Klinke 16 ausgerückt. Außerdem
erhält der Rückzugraum des Zylinders 4 über die Leitung 52 Druckluft. Hierdurch
wird der Kolben 5 mit der Kolbenstange 6 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt,
wobei sich der Anschlag 7 von dem mit ihm zusammenwirkenden Anschlagstift 28 des
Tellers 29 abbewegt. Hierbei wird der Bremskolben 31 durch die an dem Teller 29
angreifende Feder 35 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt.
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Die Kolbenstange 6 geht nach Verlassen des Anschlagstiftes 28 zurück
bis in ihre Ausgangslage, bei der ihr Anschlag 7' den Stößel 24 des Ventils 25 eindrückt.
Während des Rückganges der Kolbenstange 6 wird der von dem Sperrglied 13 festgehaltene
Schaltteller 1 nicht beeinflußt, da die Schaltklinke 16 ausgerückt ist. Die Schaltklinke
16 kehrt erst wieder in ihre Sperrstellung zurück, wenn sie vor dem nächsten zu
erfassenden Schaltzapfen 2 des Schalttellers 1 steht. Beim Erreichen der Endstellung
der Kolbenstange 6 nimmt das Ventil 25 seine Geschlossenstellung ein. Hierdurch
wird der Arbeitsraum des Zylinders 17 über die Leitung 53, 54 und die Bohrung 51
entlüftet, so daß die Feder 19 die Schaltklinke 16 wieder in ihre Sperrstellung
zurückschwenken kann, bei der ihre Ausnehmung 16" den vor ihr stehenden Schaltbolzen
2 erfaßt.
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In die Zuführungsleitung 52 zum Rückhubraum des Schaltzylinders 4
ist ein Durchflußgehäuse 60 eingebaut, das für das Abströmen der Druckluft aus dem
Vorschubraum des Zylinders 4 ein einstellbares Drosselventil 61 und für die
entgegengesetzte Strömungsrichtung ein Rückschlagventi162 enthält. Hierdurch wird
die Vorwärtsbewegung des Kolbens 5 mit der Kolbenstange 6 durch das Drosselventil
61 gebremst, während bei umgekehrter Bewegungsrichtung des Kolbens 5 die Luft durch
das Rückschlagventi162 unbehindert in den Zylinderraum einströmen kann. Ein ähnliches
Durchflußgehäuse 64 ist in der Leitung 55 zu dem Druckraum des Zylinders
21
vorgesehen. Dieses enthält eine feste Drosselöffnung 65 und ein Rückschlagventil66.
Die Drosselöffnung 65 liegt im Rückstromweg der Druckluft aus dem Zylinderraum und
bewirkt, daß sich der Zylinderraum unter dem Druck der Feder 22 nicht plötzlich
entleert und den Teller 1 am Gehäuse festspannt, ehe derArretierungsvorgang abgeschlossen
ist. Das Rückschlagventi166 hingegen ermöglicht ein fast widerstandsloses Einströmen
der Druckluft in den Zylinderraum. Der Kolben 50 des Zylinders 9 und der Kolben
5 des Zylinders 4 sind für die Rückkehr in ihre Ausgangsstellung mit einem Luftpuffer
versehen.
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Die Kolbenstange 6 ist in ihrem über die Schaltklinke 16 hinausgehenden
Abschnitt in einem Lager 68 geführt und nach dem Lager durch eine Druckrolle 69
abgestützt (F i g. 2), welche die beim Fortschalten des .Schalttellers an der Kolbenstange
6 auftretenden Biegekräfte aufnimmt.
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Der in F i g. 1 mit A3 bezeichnete Stutzen ist an eine Abluftleitung
angeschlossen und im Innern des Gehäuses mit Verteilerrohren verbunden, die gegen
der Schmierung bedürfende Stellen ausmünden. Hierdurch ist auf einfache Weise eine
zuverlässige Schmierung unter Ausnutzung des Ölgehaltes der Abluft erzielt.