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Antrieb zum schrittweisen Drehen eines Arbeitstisches, insbesondere
von Drehtischfonnmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb, insbesondere
einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb, zum - schrittweisen Drehen
eines Arbeitstisches, insbesondere von Drehtischfornimaschinen, um eine senkrechte
Achse, bei dem ein tangential angreifender hin- und hergehender Antriebskolben über
Kupplungselemente eine Teildrehung des Tisches bewirkt, indem er bei seinem Arbeitshub
ein- und bei seinein Leerhub ausgekuppelt ist.
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Derartige Antriebe sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. Einer großen Anzahl von diesen ist dabei das Prinzip gemeinsam, daß die
schrittweise Drehung des Arbeitstisches durch einen hin- und hergehenden Zahnstangenantrieb
erfolgt, bei dem eine mit einem pneumatisch oder hydraulisch betätigten Antriebskolben
verbundene Zahnstange mit einem an der Drehachse des Tisches angeordneten Ritzel
oder Zahnrad kämmt, das in der einen Drehrichtung des Arbeitstisches mit dessen
Drehachse kuppelbar ist und das sich in der anderen Drehrichtung in eine Ausgangsstellung
für den nächsten Drehvorgang frei zurückdrehen kann, womit dem Arbeitstisch die
gewünschte schrittweise Drehbewegung erteilt wird. Ein Nachteil einer derartigen
Anordnung besteht einmal darin, daß ein Zahnstangen- und Ritzelmechanismus mit außerordentlich
hoher Genauigkeit ausgeführt sein muß, damit die beiden Teile über ihren gesamten
Bewegungsbereich miteinander einwandfrei im Eingriff stehen bzw. kämmen. Außerdem
kann auch der Arbeitshub der Zahnstange nicht zu lang gewählt werden, da die Zahnstange
sonst eine zu große Dehnbarkeit und eine damit verbundene Antriebsungenauigkeit
zeigt. Weiterhin muß ein Ritzel oder Zahnrad sehr großen Durchmessers vorgesehen
werden, wenn die bei dem Zahnstangen- und Ritzelmechanismus auftretenden Fehler
nicht übermäßig an dem Umfang des Drehtisches multipliziert werden sollen. Bei Verwendung
eines Ritzels oder Zahnrades sehr großen Durchmessers würde sich dann auch eine
Schwierigkeit dahin gehend ergeben, daß ein außerordentlich langes Zahnstangenteil
benötigt wird, um dem Arbeitstisch trotzdem noch eine ausreichende Drehbewegung
zu erteilen. Ein weiterer mit einem solchen Zahnstangen-und Ritzelmechanismus verbundener
Nachteil besteht darin, daß bei Einsatz der Vorrichtung unter bestimmten Arbeitsbedingungen,
z. B. im Gießereibetrieb, Sand- und Staubteilchen einen erheblichen Abrieb zwischen
den in Antriebsberührung stehenden und relativ zueinander bewegten Bauelementen
herbeiführen. Das macht sich besonders an der Zahnstange und an dem Ritzel bemerkbar.
Diese Feststellungen treffen im übrigen nicht nur auf die bekannten Drehtischantriebe
mit Zahnstange und Ritzel, sondern in gleicher Weise auch auf eine andere bekannte
Antriebsart zu, bei der die schrittweise Drehung des Arbeitstisches über ein an
dessen Drehachse angeordnetes Kettenrad und eine um dieses herumgelegte Antriebskette
erfolgt, die ihrerseits durch an ihren Enden angeordnete Arbeitskolben hin- und
herbewegt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten
Antriebseinrichtungen an Drehtischen zu vermeiden und einen Antrieb zu schaffen,
bei dem die Drehbewegung bei einfacher und robuster Ausgestaltung der verwendeten
Bauteile genau eingestellt und über lange Betriebszeiten stets in der einmal eingestellten
Weise bewirkt werden kann. Der Antrieb soll dabei so gestaltet sein, daß seine miteinander
in Antriebsverbindung stehenden Einzelteile auch im rauhen und staubgefährdeten
Betrieb nur einem möglichst geringen und sich auf die Genauigkeit des Antriebes
nicht nachteilig auswirkenden Verschleiß ausgesetzt sind.
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Diese Aufgabe findet ihre Lösung an einem Antrieb der eingangs erwähnten
Art nach der Erfindung dadurch, daß an den Antriebskolben über einen waagerecht
geführten Schlitten ein Hebelpaar angelenkt ist, das um eine senkrechte Achse des
Schlittens
schwenkbar ist und an seinem äußeren Ende einen senkrecht verschiebbaren Kupplungsstift
aufweist, dem gleichmäßig am Tischumfang verteilt angeordnete Kupplungsblöcke zugeordnet
sind, wobei der Haltestift der ortsfesten Verriegelungs-Kolbenzylindereinheit fär
die Zeit mit einem Kupplungsblock in Eingriff zu bringen ist, während der der Kupplungsstift
außer Eingriff ist, und umgekehrt. Vorzugsweise weist die Vorrichtung für die Hin-
und Herbewegung des Schlittens in bekannter Weise eine Kolbenzyhndereinheit auf,
und der Halte- und der Kupplungsstift werden so betätigt, daß der Drehtisch zu keinem
Zeitpunkt von dem Kupplungsstift gelöst und nicht durch den Haltestift festgelegt
ist, ebenso wie umgekehrt.
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Weiterhin w'eist'die* Antriebsvorrichtung nach der Erfindung zweckmäßigerweise
eine Bremse auf, die zum Abbremsen des Drehtisches gegen Ende einer jeden schrittweisen
Drehbewegung dient.
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Die Erfindung - bringt den Vorteil mit sich, daß bei ihr statt des
bekannten Zahnstangen- und Ritzelmechanismus für die schrittweise Drehung des Drehtisches
Bauteile VeiWeindung finden, an denen kaum ein die--Arbeitsweise ßer Vorrichtung
beeinträchtigender Verschleiß auftreten kann. Die Vorrichtung ist dabei einfacher
aufgebaut als die bekannten Vorrichtungen und arbeitet,außerdein auch genauer als
diese.
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Die Erfindung m#d im folgenden zur weiteren Erläuterung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen an Hand eines AusfÜhrungsbeispieles beschrieben. In der Zeichnung
zeigt F i g. 1 eine Draufsicht von oben auf einen Teil des erfindungsgenj#ß!#n
Antriebes, F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie U-II der F i g. 1
einschließlich
eines Teiles des Dreh- bzw. Arbeitstisches und F i g. 3 -den pneumatischen
Arbeitskreis der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung.
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Der Dreh- bzw. Arbeitstisch 1 ist von oben her gesehen ringförmig
qusgebildet und wird durch Lager getragen, die seine-Diehbewegung um eine zentrale;
senkrechte Achse ernhöglichen. Die Lager liegen zwischen dieser Achs-e'und dem inneren
Umfang des Ringes, so daß-die -zentrale Öffnung für elektrische Leitungen, Zuführungsrohre
oder andere Vorrichtungen frei bleibt, die'gegebenenfalls mit einer Vorrichtung
au#- der Oberfläche des Tisches 1 verbunden' werden müssen. Aii. -der Unterseite
des Drehtisches und im gleichen Abstand zueinander rings um dessen Drehachse sind
sechs Kupplungsblöcke befestigt, die in ihrer Mitte Ciffnu# en für den Eingriff
von Kupp-,.g lungS7 und Haltestiften in einer weiter unten zu beschreibenden Weise
besitzen. So ist in der F i g. 2 ein Teil des Dreh---`bzw. Arbeitstisches
1 mit zwei der sechs mit öffniiiigeuversehenen Kupphingsblöck#
2,3 gezeigt. Die Öffnungen in den Kupplungsblöcken sind kegelförmig ausgebildet.
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Unter dem Drehtisch 1 ist eine Rahmenanordnung vorgesehen,
die einen pneumatisch betätigten Antriebskolben 4 und -.einen Zylinder
5 trägt, die so ausgerichtet sind, daß ' 'der Kolben 4 in dem Zylinder
5
längs einer Linie ans- und eingefahren werden kann, die -eine Tangente
-zu einem Kreis darstellt, der um die Drehachse dds Drehtisches durch die
Öffnungen in den Xupplungiblöc'ken" gezogen ist. An dem äußeren Ende des'Kölbens
4 ist ein Schlitten 6 befestigt, der an iiü"dÄ-bstand zueiander angeordneten
Führungen 7, 8 geführt ist und in parallelem Abstand zueinander angeordnete
Hebel 9 trägt, die zusammen
ein Hebelpaar bilden und die schwenkbar
an dem Schlitten 6 angelenkt sind. Die Hebel sind an den Enden einer senkrechten
Achse 10 in Form eines Schwenkstiftes, der drehbar in einer Lagerungshülse
11 an dem Schlitten angeordnet ist, befestigt. Die Arme der Hebel weisen
etwa gleiche Länge auf, und an einem Ende tragen die Hebel eine rohrförmige Führung
12 und an dem anderen Ende einen Stift 13,
dessen Enden sich in kreisbogenförmigen
Schlitzen 14 in dem Rahmenteil des Schlittens 6 bewegen. Die kreisbogenförmigen
Schlitze 14 sind quer zu der Bewegungslinie des Antriebskolbens 4, wie in F i
g. 1
gezeigt, angeordnet.
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An jeder Seite des Zylinders 5 ist eine pneumatische Bremse
vorgesehen, die eine Kolbenzylindereinheit 15 aufweist, deren Kolben einen
Puffer 16 für die Berührung mit einer Schulter an dem Schlitten
6 aufweist.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich, trägt die Führung 12 an ihrem
unteren Ende eine pneumatisch betätigte Kolbenzylindereinheit 17, an deren
Kolben 18 ein Kupplungsstift 19 befestigt ist.
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Unter dem Drehtisch 1 ist außerdem eine Halte-oder Verriegelungsvorrichtung
angeordnet, die einen Haltestift 20 aufweist, der senkrecht längs einer Führung
21 mittels einer pneuniatisch betätigten Kolbenzylindereinheit 22 bewegt werden
kann. Die Halte-oder Verriegelungsvorrichtung ist so angeordnet, daß der Haltestift
20 zu einem geeigneten Zeitpunkt nach oben vorspringen kann, um so mit der Öffnung
in einem der obenerwähnten Kupplungsblöcke (2, 3)
in Eingriff zu
kommen.
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Die Länge des Arbeitshubes des Kolbens 4 wird in übereinstimmung mit
der Anzahl der Kupplungsblöcke ausgewählt, und bei der hier gezeigten Ausführungsform
kommt jeder der sechs Kupplungsblöcke nacheinander mit dem Kupplungsstift
19 an dem einen Ende des Kolbenhubes in Berührung und wird am anderen Ende
des Kolbenhubes wieder freigegeben. Bei der getroffenen Anordnung ist keine Schwenkbewegung
des Hebels 9 zwischen dem Lösen von einem Kupplungsblock und dem Eingriff
mit einem darauffolgenden Block erforderlich.
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Die verschiedenen Kolbenzylindereinheiten sind mit Steuerventilen
versehen, die in einer Weise betrieben werden, wie es weiter unten unter Bezugnahme
auf F i g. 3 erläutert ist, die den pneumatischen Arbeitskreis schematisch
in Form eines Blockdiagramms zeigt. Hierbei sind alle Ventile in ihrer normalen
Ruhelage gezeigt.
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Dem Kolben 4 sind Begrenzungsschalter zugeordnet, die Ventile
23 ünd 24 betätigen, die in der gezeigten - Weise an gegenüberliegenden
Enden des Arbeitshubes des Kolbens angeordnet sind. Das Ventil 24 kann auch durch
Druckluft betätigt werden. Die Druckluftzufuhr zu dem Zylinder 5 wird durch
ein Ventil 25 gesteuert, das durch, pneumatischen Druck betätigt wird, der
entweder über das Ausgangsventil 26 oder ein Steuerventil 27 zugeführt
wird, das an einem Ende des Arbeitshubes des den Kupplungsstift 19 betätigenden
Kolbens 18 angeordnet ist. An dem anderen Ende des Kolbenhubes ist ein weiteres
Steuerventil 28 angeordnet. Dem den Haltestift 20 betätigenden Kolben ist
ein Steuerventil 29 zugeordnet, und die Druckluftzufuhr zu der Zylindereinheit
22 des Kolbens wird durch ein pneumatischbetätigtes
Ventil
30 gesteuert. Ein ähnliches druckbetätigtes Ventil 31 steuert die
Druckluftzufuhr zu der Zylindereinheit 17.
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In den Druckluftleitungen von dem Ventil 25 zu dem Zylinder
5 sind druckbetätigte Ventile 32 und 33 angeordnet, deren Betrieb
unter der Steuerung einer manuell betätigten Not-Anhaltevorrichtung 34 und einer
Einstellsteuerung 35 erfolgt. Durch Betätigen der Steuerung 34 werden die
Ventile 32 und 33 unabhängig von der Stellung des Kolbens 4 geschlossen,
wodurch dieser angehalten wird. Die Bewegung wird durch Betätigen der Einstellsteuerung
35 wiederaufgenommen.
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Die F i g. 3 zeigt außerdem die pneumatischen Bremsen 14, deren
pneumatischen Arbeitskreisen ein einstellbares Druckregulierungsventil
36 zugeordnet ist, das den durch die Bremsen bedingten- Wiederstand bestimmt.
Der effektive Widerstand wird durch eine Druckanzeigevorrichtung 37 angezeigt.
In dem pneumatischen Arbeitskreis sind außerdem bei 38
schematisch angedeutete
Strömungsregler vorgesehen.
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Zu Beginn des Arbeitsganges ragt der Kupplungsstift 19 in die
öffnung in einem der Kupplungsblöcke an der Unterseite des Drehtisches hinein, während
der Haltestift 20 gelöst ist, und in dieser Lage befindet sich der Kolben 4 des
Zyliners 5 in seiner ausgefahrenen Stellung. Das Betätigen des Hauptsteuerventils
26 führt dazu, daß komprimierte Luft dem Zylinder 5 zugeführt wird,
dessen Kolben 4 sich hierdurch zurückzuziehen beginnt und den Schlitten
6
längs der Führungen 7, 8 bewegt, wobei sich der Drehtisch um einen
Winkel von 60' dreht. Der Kolben 4 wird nach Abschluß seines Arbeitshubes
durch die pneumatischen Bremsen 15 angehalten, und das Begrenzungsventil
23 wird betätigt. In dieser in F i g. 3 gezeigten Lage befindet sich
der Haltestift 20 direkt unter einem der mit öffnungen versehenen Kupplungsblöcke.
Das Begrenzungsventil 23 betätigt auch das Ventil 30, so daß Druckluft
in die Kolbenzylindereinheit 22 des Haltestiftes 20 strömt und der Stift in den
darüberliegenden Block 3 eingeführtwird. Der Abschluß dieser Bewegung führt
zu einem Betätigen des Begrenzungsventils 29, wodurch das Ventil
31 der Kolbenzylindereinheit 17 des Kupplungsstiftes 19 betätigt
wird, der sodann durch die Zufuhr der Drukluft zu dem Zylinder 17 zurückgezogen
wird. Der Drehtisch ist nunmehr festgelegt, so daß bei Beaufschlagen des Zylinders
5 über das das Ventil 25 betätigende Ventil 27 der Antriebskolben
4 ausgefahren wird.
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An dem anderen Ende des Arbeitshubes des Antriebskolbens 4 wird das
Ventil 24 betätigt und die Arbeitsfolge umgekehrt. Der Kupplungsstift
19 wird in einen Küpplungsblock 2 geführt, wonach der Haltestift 20 zurückgezogen
wird, und die volle Arbeitsfolge kann durch Betätigen des Steuerventils
26 wiederholt werden.
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Während der Bewegung des Drehtisches bewegt sich der Antriebskolben
4 geradlinig tangential zu dem oben angegebenen Kreis, und die Schwenkachse
10 des Hebelpaares 9 nimmt den gleichen Weg. Der Kupplungsstift
19 folgt jedoch einem kreisbogenförmigen Weg, so daß das Hebelpaar
9 während der Bewegung des Schlittens 6, durch den Führungsstift
13, der sich längs der kreisbogenförmigen Schlitze 14 hin- und herbewegt,
geführt, verschwenkt wird. Unmittelbar vor dem Ende des Arbeitshubes des Antriebskolbens
4 kommen die Schlittenschultem mit den Puffern 16 mit den pneumatischen Bremsen
15
in Berührung, wodurch der Drehtisch vor seinem Stillstand am Ende des Arbeitshubes
des Kolbens 4 verlangsamt wird. Die Puffer und Schultern kommen in dem Augenblick
in gegenseitige Berührung, wenn das Hebelpaar 9 mit dem Antriebskolben 4
ausgerichtet ist.
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Die oben beschriebene Arbeitsfolge kann automatisch oder unter manueller
Steuerung wiederholt werden.
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Es versteht sich, daß sich der Drehtisch zu keinem Zeitpunkt außer
Eingriff mit einem der beiden Stifte befindet, was eine größere Genauigkeit des
Schalt-bzw. Drehvorganges und der Steuerung der Bewegung sicherstellt. Die geradlinige
Bewegung des Antriebskolbens 4 und der Schwenkachse 10 des Hebelpaares
9 wird durch das Hebelpaar in eine kreisbogenförmige Bewegung des Kupplungsstiftes
19
Übersetzt.' Die Antriebskolbenzylindereinheit kann wie die anderen Einheiten
hydraulisch betrieben werden, oder wahlweise kann eine andere Antriebsform für den
Schlitten angewendet werden. Der pneumatische Betrieb ist insbesondere für sehr
schwere Drehtische zweckmäßig, bei denen ebenfalls die oben beschriebenen pneumatischen
Bremsen notwendig sind, wenn sie auch für Schwenktische leichteren Gewichts gegebenenfalls
nicht benötigt werden.