DE1270929B

DE1270929B - Werkstuecktraeger fuer eine Werkzeugmaschine mit mehreren kreisfoermig angeordneten Arbeitsstationen

Info

Publication number: DE1270929B
Application number: DE19581270929
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Frank; Dipl-Ing Karl Emil Witzig
Original assignee: KARL EMIL WITZIG DIPL ING
Current assignee: KARL EMIL WITZIG DIPL ING
Priority date: 1958-12-02
Filing date: 1958-12-02
Publication date: 1968-06-20

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES #|# PATENTAMT Int. CL:

B23d

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KI: 49 c-31/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1270 929
P 12 70 929.4-14
2. Dezember 1958
20.Juni 1968

Die Erfindung betrifft einen Werkstückträger für eine Werkzeugmaschine mit mehreren kreisförmig angeordneten Arbeitsstationen mit jeweils in den einzelnen Arbeitsstationen bezüglich der Werkzeuge winkelgerecht festspannbaren Werkstückaufnehmern und einer ihnen gemeinsamen, von Station zu Station schaltbaren Transporteinrichtung.

Bei Werkzeugmaschinen mit mehreren kreisförmig angeordneten Arbeitststationen ist es bekannt, afc Werkstückträger einen Rundschalttisch vorzusehen, der aus einem feststehenden und in der Regel das; Getriebe aufnehmenden Gestellfuß sowie einem eigentlichen die Werkstückaufnehmer von Station zu Station weiterbewegenden Tisehteil besteht.

Es sind Rundschalttische bekanntgeworden, bei denen die Werkstückaufnehmer an dem schaltbaren Tischteil starr befestigt sind, so daß die Werkstücke den Werkzeugen der einzelnen Arbeitsstationen immer die gleiche Seite zuweisen. Zur Erhöhung der Bearbeitungsmöglichkeiten ist bei Rundschalttischen die Anordnung auch schon derart getroffen worden, daß die Werkstückaufnehmer an dem schaltbaren Tischteil um vertikale Achsen drehbar gelagert sind und mit einem Getriebe zusammenwirken, das ihnen während der Schaltbewegung eine Planetenbewegung erteilt, die es gestattet, in den einzelnen Arbeitsstationen jeweils eine vorteilhafte winkelgerechte Ausrichtung der Werkstücke zu den Werkzeugen zu erzielen und damit auch komplizierter zu bearbeitende Werkstücke mit einfacher, übersichtlicher Werkzeuganordnung in den einzelnen Arbeitsstationen zu bearbeiten.

Da die Genauigkeit, mit der die Werkstücke in den einzelnen Arbeitsstationen bearbeitet werden können, nicht zuletzt davon abhängt, daß die Werkstücke während der Bearbeitung exakt lagerichtig zu den Werkzeugen ausgerichtet gehalten werden, werden an die Planetengetriebe der Rundschalttische verhältnismäßig hohe Genauigkeitsanforderungen gestellt, was einen entsprechenden konstruktiven und herstellungsmäßigen Aufwand bedingt. Andererseits wird die Lagerung des schaltbaren Tischteiles bei der Bearbeitung der Werkstücke unter Umständen erheblich beansprucht. Es ist daher bekannt, den schaltbaren Tischteil während der Eingriffszeit der Werkzeuge auf die Werkstücke durch eigene Spannvorrichtungen fest mit dem Gestell zu verklammern, um damit eine erhöhte Stabilität und Steifigkeit der Werkstückhalterung zu erzielen. Trotz dieser Maßnahme bleibt bei einem solchen Rundschalttisch jedoch eine beträchtliche Beanspruchung der Lagerstellen der einzelnen Werkstückaufnehmer an dem schaltbaren Werkstückträger für eine Werkzeugmaschine
mit mehreren kreisförmig angeordneten
Arbeitsstationen

Anmelder:

Dipl.-Ing. Karl Emil Witzig,

7000 Stuttgart-Weilimdorf, Greutterwaldstr. 19;

Dipl.-Ing. Rudolf Frank,

7140 Ludwigsburg, Am Zuckerberg 41

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Karl Emil Witzig,

7000 Stuttgart-Weilimdorf;.

Dipl.-Ing. Rudolf Frank, 7140 Ludwigsburg -

Tischteil bestehen, während das den Werkstückaufnehmern die Planetenbewegung erteiltende Getriebe, dessen Zahnräder oder Getriebeelemente die Werkstückaufnehmer während der Werkstückbearbeitung winkelgerecht halten müssen, entsprechenden Beanspruchungen ausgesetzt ist.

Bei anderen Rundschalttischen wurde auch schon eine Verriegelung der einzelnen Werkstückaufnehmer gegen den schaltbaren Tischteil während der Werkstückbearbeitung in der Weise vorgenommen, daß ζ. B. der einzelne Werkstückaufnehmer ein Zahnrad trägt, in das ein Indexbolzen einfahrbar ist. Solche Konstruktionen beheben nicht die Lagerbeanspruchung, auch ist die erzielbare Genauigkeit hinsichtlich der winkelgerechten Einstellung der Werkstückaufnehmer begrenzt, weil die zusammenwirkenden

4Q Verriegelungsteile immer ein gewisses Spiel haben müssen, zu dem das Lagerspiel hinzukommt.

Abgesehen von den erwähnten Rundschalttischen, die mit horizontaler Drehachse auch als sogenannte Rundschalttrommeln gebräuchlich sind, ist es bekannt, für die aufeinanderfolgende Bearbeitung von Werkstücken an einzelnen Arbeitsstationen sogenannte Transferstraßen vorzusehen, bei denen das z.B. auf einer Werkstückträgerplatte festgespannte Werkstück zusammen mit der Werkstückträgerplatte von Arbeitsstation zu Arbeitsstation transportierbar und dort jeweils mit einer starren Unterlage verspannbar ist, so daß eine stabile Werkstückhalterung

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während der Bearbeitung gewährleistet ist. Hierbei zahnungen zum konzentrischen und winkelgerechten kann in Einzelfällen das Werkstück für den Trans- Festspannen beispielsweise von Stahlhaltern an Drehport von einer Station zur nächstfolgenden ange- bänken vorzusehen, doch sind die konstruktiven Verhoben, weiterbewegt und wieder abgesenkt werden, hältnisse in einem solchen Fall naturgemäß anders, wobei in die Werkstückträgerplatte Indexbolzen ein- 5 In Fällen, in denen mit Rücksicht auf das zu greifen können, um eine lagerichtige Fixierung des bearbeitende Werkstück keine allzu große Genauig-Werkstückes zu gewährleisten. Solche Transferstraßen keit und absolut spielfreie Einstellung des Werkkönnen aber nur eine lineare Transportbewegung aus- Stückes erforderlich sind, können die Paßflächen auch führen, wobei das Werkstück aufeinanderfolgenden durch Paßbolzen und -büchsen gebildet sein. Arbeitsstationen regelmäßig in der gleichen Ausrich- io Die das Werkstück aufnehmenden Aufnehmerteile rung zugeführt wird. Da die Verbindung mit der sind mit Vorteil an der Transporteinrichtung ange>Werkstückträgerplatte starr ist, sind eigene Umsetz- bracht und mittels eines Ketten- oder Zahngetriebes Stationen im Zuge der Transferstraße erforderlich, dreheinstellbar. Wegen der zentrierenden Paßflächen wenn das Werkstück um eine vertikale Achse gedreht an den Aufnehmern ist die Verwendung eines solchen werden soll, falls es nicht vorgezogen wird, das 15 Kettentriebes möglich, der sich durch große Einfach-Werkstück überhaupt neu zu spannen. heit auszeichnet, dafür aber keine besonders große

Ziel der Erfindung ist es, einen Werkstückträger Genauigkeit aufweisen kann.

für eine Werkzeugmaschine mit mehreren kreisförmig Schließlich ist es möglich, die Spanneinrichtungen,

angeordneten Arbeitsstationen zu schaffen, die es mit denen die Aufnehmerteile während der Bearbeigestattet, mit einfachen Mitteln beliebig festlegbare ao tung der Werkstücke miteinander verspannt werden, Winkelstellungen der Werkstücke zu ihren jeweiligen innerhalb der Werkstückaufnehmer anzuordnen, so Bearbeitungswerkzeugen zu erreichen und dabei ein daß sie dem gespannten Werkstück nicht hinderlich einfaches, winkelgerechtes Festspannen zu erzielen, im Wege stehen oder die Transporteinrichtung beeindas im Bedarfsfall sich durch höchste Präzision aus- trächtigen können.

zeichnet, während grundsätzlich eine besonders starre 25 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Halterung der Werkstücke während der Bearbeitung Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt gewährleistet ist. F i g. 1 einen Werkstückaufnehmer eines Werk-

Zu diesem Zweck ist der Werkstückträger der ein- Stückträgers gemäß der Erfindung in einer Seitengangs genannten Art gemäß der Erfindung derart ansicht in schematischer Darstellung, ausgebildet, daß die Werkstückaufnehmer aus zwei 30 F i g. 2 bis 4 Werkstückträger gemäß der Erfindung über zentrierende winkelteilende Paßflächen konzen- in jeweils unterschiedlichen Ausführungsformen, jetrisch zueinander verspannbaren Teilen bestehen, von weEs in einer Draufsicht in schematischer Darsteldenen der eine je Arbeitstation am Gestell fest ange- lung, und

ordnet und der andere, ein Werkstück aufnehmende Fig. 5 einen Werkstückaufnehmer eines Werk-

Teil auf der Transporteinrichtung aus dem festen 35 Stückträgers gemäß der Erfindung in einer anderen Teil aushebbar und in dieser dreheinstellbar ist. Ausführungsform, teilweise im Schnitt und in einer

Bei dem neuen Werkstückträger werden an die Seitenansicht.

Genauigkeit der Transporteinrichtung keine hohen Der erfindungsgemäße Werkstückträger für eine

Anforderungen gestellt, weil der das Werkstück auf- Werkzeugmaschine mit mehreren kreisförmig angenehmende TeE der Werkstückaufnehmer jeweEs über 40 ordneten Arbeitsstationen besitzt mehrere auf einer die Paßflächen gegenüber dem zugeordneten fest- Kreisbahn bewegliche Werkstückaufnehmer, die in stehenden TeE verspannt ist. Dadurch wird eine be- den einzelnen Arbeitsstationen bezüglich der nicht sonders starre Halterung der Werkstücke an den ein- weiter dargestellten Werkzeuge winkelgerecht festzelnen Arbeitsstationen erreicht, während gleichzei- spannbar sind.

tig durch entsprechende Gestaltung und Auslegung 45 Ein solcher in F i g. 1 dargestellter Werkstückaufder Paßflächen, falls erforderlich, höchste Lageprä- nehmer 10 besteht jeweils aus zwei konzentrisch zuzision erzielbar ist. Gerade weil die Werkstückauf- einander verspannbaren Teilen 1,2, von denen der nehmer jeweils aus einem gestellfesten und einem TeE 2 je Arbeitsstation am Gestell 7 fest angeordnet durch die Transporteinrichtung weiterbewegbaren ist, während der andere TeE 1 von einer Transport-Teil bestehen, ist es auch möglich, die Werkstückauf- 50 einrichtung, die im einzelnen noch beschrieben wernehmer auf einer etwas von einer Kreisbahn abwei- den wird, aus dem festen TeE 2 aushebbar, zur jeweüs chenden Bahn oder aber deren feststehende Teile nächsten Arbeitsstation weiterschaltbar und auf den bedarfsweise etwas geneigt anzuordnen, wenn dies nächstfolgenden TeE 2 aufsetzbar ist. Zwischen den das zu bearbeitende Werkstück erfordert. Beim Auf- beiden Teilen 1 und 2 sind zentrierende winkelteisetzen des das Werkstück tragenden TeEes auf den 55 lende Paßflächen angeordnet, die in Fig. 1 in Gestalt gestellfesten Teil führen dann die zentrierenden Paß- von drei Prismen ausgebüdet sind, deren jeweEs einflächen den aufgesetzten TeE automatisch in eine ander zugeordnete Prismenflächenpaare mit 3, 4 bzw. exakt winkelgerechte Zuordnung zu dem feststehen- 5, 6 bezeichnet sind.

den TeE. Die beiden TeEeI und 2 sind blockartig mitein-

Zweckmäßig ist es, wenn die Paßflächen von Pns- 60 ander verspannbar; der das Werkstück aufnehmende menflächen gebildet sind. Solche Prismenflächen TeEl ist mit in Fig. 1 nicht weiter dargestellten können nämlich bekanntlich mit höchster Genauigkeit Spannbacken oder dergleichen Einrichtungen verhergesteEt werden. Es ist aber auch denkbar, die sehen, mit deren Hilfe ein Werkstück an diesem TeE Paßflächen als eine konzentrische Verzahnung auszu- derart festspannbar ist, daß es in den einzelnen Arbilden, was in Einzelfällen eine größere Beweglichkeit 65 beitsstationen in den Wirkungsbereich der jeweEigen hinsichtlich der Anpassung an die Einstellerforder- Werkzeuge zu liegen kommt.

nisse unterschiedlicher Werkstücke ergibt. An sich Als zentrierende winkelteilende Paßflächen kann

ist es grundsätzlich bekannt, konzentrische Stirnver- auch, wie in F i g. 5 dargestellt, eine konzentrische

Claims

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Verzahnung vorgesehen werden, die in diesem Fall sprechenden Verzahnungen an den Werkstückaufals sogenannte Hirthverzahnung 36 ausgebildet ist. nehmerteilen 1 kämmen. Durch entsprechende Wahl Im übrigen sind alle diese Paßflächen so ausgebildet der Zahnräder, die z. B. auch als Wechselräder aus- und angeordnet, daß der das Werkstück tragende gebildet sein können, kann der Winkel, um den die Teil 1 der Werkstückaufnehmer sich selbsttätig mit- 5 Werkstückaufnehmerteile 1 während der Schaltbewetig auf dem festen Teil 2 ausrichten kann, wobei der gung gedreht werden, bestimmt werden. Es ist auch Teil 1 beim Aufsetzen auf den festen Teil 2 sich von denkbar, einen kombinierten Zahn-Ketten-Trieb vorselbst genau winkelgerecht einstellt. In Einzelfällen zusehen, etwa in der Weise, daß lediglich die Zahnist es denkbar, die Paßflächen durch Paßbolzen und räder 24,19 beibehalten und der mit dem Zahnrad -büchsen zu bilden, wenn keine zu hohen Anforde- io 24 im Eingriff stehende Werkstückaufnehmerteil 1 rangen an die Genauigkeit gestellt werden. mit den übrigen Werkstückaufnehmerteilen durch

Die die Werkstücke tragenden Aufnehmerteile 1 eine Kette entsprechend der Kette 17 nach F i g. 2

können beim Weiterschalten von Arbeitsstation zu gekuppelt ist.

Arbeitsstation so bewegt werden, daß die Flächen Abgesehen von den erwähnten Ausführungsformen und Achsen der Werkstücke ihre Richtung im Raum 15 von Ketten- oder Zahntrieben zur Winkelverstellung beibehalten. Eine solche Ausrichtung der Werkstücke der Werkstückaufnehmerteile 1 wäre es auch denkgestattet es, die Werkzeuge auf wenigen gemeinsamen bar, Kurven oder Anschlagmittel vorzusehen und den Vorschubeinrichtungen anzuordnen, so daß eine ein- Werkstückaufnehmerteilen 1 über Hebel, Zahnstanfache, raumsparende und gut zugängliche Gesamt- gen od. dgl. eine zur Einstellung der jeweils geanordnung zustande kommt. Die Anordnung kann 20 wünschten Winkelausrichtung erforderliche Drehaber auch so getroffen sein, daß die Werkstückauf- bewegung zu erteilen. So ist es z. B. denkbar, an den nehmer während ihrer Schaltbewegung entlang der Werkstückaufnehmerteilen 1 Verzahnungen vorzu-Kreisbahn um beliebige vorbestimmte Winkel um ihre sehen, die jeweils mit einer Zahnstange kämmen, Achsen gedreht werden. deren freies Ende einen auf einer Kurve abrollenden

Ein erfindungsgemäßer Werkstückträger, der mit as Nocken oder eine Rolle trägt, so daß die Kurve eine Werkstückaufnehmern 10 nach Fig. 1 ausgestattet geradlinige Hin- und Herbewegung der Zahnstange ist, ist in einer Ausführungsform in F i g. 2 schema- erzeugt und sich die Drehbewegung des Werkstücktisch veranschaulicht: aufnehmerteiles 1 ergibt.

Auf einer vertikalen zentralen Achse 15 ist ein Bei dem in F i g. 5 veranschaulichten Werkstückstarrer, die Transporteinrichtung bildender Halter 14 30 aufnehmer sind die beiden Teile 1 und 2 durch eine drehbar gelagert, der an seinen Enden vier Werk- Spanneinrichtung miteinander verspannbar, die innerstückaufnehmerteile 1 trägt, die symmetrisch verteilt halb des Werkstückaufnehmers angeordnet ist. Diese angeordnet und jeweils um eine Achse 16 bezüglich Spanneinrichtung besteht aus einer auf der Innendes Halters 14 drehbar gehaltert sind. Den Teilen 1 seite des Werkstückaufnehmerteiles 1 angeordneten sind entsprechende jeweils darunterliegend zu den- 35 schrägen Fläche 40, mit der ein an dem anderen kende gestellfeste Teile 2 der Aufnehmer zugeordnet. Teil 2 bei 43 gelenkig gelagertes, hakenförmiges Die Aufnehmerteile 1 tragen eine Außenverzahnung Klemmstück 39 verspannbar ist. Zu diesem Zweck und sind durch eine endlose Kette 17 miteinander ist in dem festen Teil 2 die Kolbenstange 42 eines verbunden. Einer der Aufnehmerteile 1 — der Teil Hydraulikkolbens längsverschieblich gelagert, die an la — ist über eine zweite Kette 13 mit einem zen- 40 ihrem oberen Ende (Fig. 5) eine Kegelfläche41 irisch angeordneten feststehenden Kettenrad 8 ge- trägt, welche beim Vorschub der Kolbenstange 42 kuppelt. Bewegt sich somit der Halter 14 im Uhr- gegen das Klemmstück 39 zur Anlage kommt und zeigersinn, so werden die Werkstückaufnehmerteile 1 dieses nach außen drückt, so daß die beiden Teile 1 im Gegenuhrzeigersinn gemeinsam verdreht. Das Ge- und 2 miteinander verspannt werden. Zweckmäßig stell, auf dem die festen Teile 2 der Werkstückauf- 45 ist es, mehrere, vorzugsweise drei, über den Umfang nehmer angeordnet sind, ist bei 18 angedeutet. Die des Teiles 1 gleichmäßig verteilte Klemmstücke 39 Antriebsvorrichtung für den Halter 14, die ihm die vorzusehen. Es ist auch denkbar, die Klemmstücke Schaltbewegung und die für das Ausheben und Ein- 39 in beispielsweise taschenartigen Aufnahmen zu setzen der Aufnehmerteile 1 erforderliche Bewegung lagern, während die Schrägflächen auch aus einem erteilt, kann beliebiger Bauart sein. Sie ist nicht wei- 50 flacheren und einem steileren Teil zusammengesetzt ter veranschaulicht. sein können, so daß der Verspannungsvorgang schnel-

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist die ler eingeleitet werden kann. Ein auf dem Aufnehmer-Anordnung grundsätzlich ebenso wie bei der Aus- teill anzuordnendes Werkstück ist bei 35 schemaführung nach Fig. 2 getroffen, mit dem Unterschied tisch angedeutet,
jedoch, daß die beiden Ketten 17,13 der F ig. 2 durch 55 .. ,
eine einzige Kette 33 ersetzt sind, die vom Ketten- i-atentansprucne:
rad 8 kommend zunächst um die vier Werkstück- 1. Werkstückträger für eine Werkzeugmaschine aufnehmerteile 1 (1 a) geschlungen ist und sodann mit mehreren kreisförmig angeordneten Arbeitszum zweiten Mal um den Aufnehmerteil 1 α herum- Stationen mit jeweils in den einzelnen Arbeitsgelegt und zum Kettenrad 8 zurückgeführt ist. 60 Stationen bezüglich der Werkzeuge winkelgerecht

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der festspannbaren Werkstückaufnehmern und einer

Kettentrieb der Ausführungen nach den F i g. 2 und 3 ihnen gemeinsamen, von Station zu Station schalt-

durch einen Zahntrieb ersetzt. Zu diesem Zweck ist baren Transporteinrichtung, dadurch g e -

zentrisch zu dem Halter 14 ein feststehendes Zahn- kennzeichnet, daß die Werkstückaufnehmer

rad 19 angeordnet, mit dem die durch den Halter 65 aus zwei über zentrierende winkelteilende Paß-

14 auf einer Kreisbahn weiterschaltbaren Werkstück- flächen (3, 4) konzentrisch zueinander verspann-

aufnehmerteile 1 durch halterfest gelagerte Zahn- baren Teilen bestehen, von denen der eine (2) je

räder 24,25, 26,27 verbunden sind, die mit ent- Arbeitsstation am Gestell (7) fest angeordnet und

der andere, eiii Werkstück aufnehmende Teil (1) auf der Transporteinrichtung (14) aus dem festen Teil (2) aushebbar und in dieser dreheinstellbar ist.
2. Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßflächen von Prismenflächen (3,4; 5, 6) gebildet sind,
3. Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch· gekennzeichnet, daß die Paßflächen von einer konzentrischen Verzahnung (36) gebildet sind.
4. Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßflächen durch Paßbolzen und -büchsen gebildet sind.
5. Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Werkstück tragenden Aufnehmerteile (1) an der Transporteinriehtung (14) angebracht und mittels eines Ketten-(13,

17, 33) oder Zahngetriebes (24 bis 27) dreheinstellbar sind.
6. Werkstückträger nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtungen (3^ bis 42) innerhalb der Werkstückaufnehmer (1), angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften-Deutsche Patentschriften Nr. 431 458, 877 397, 032 062;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1 027 959; schweizerische Patentschriften Nr. 27 854, 636;

britische Patentschriften Nr. 531 074, 769 566; USA.-Patentschriften Nr. 2 202 117, 2 783 050; Gaebel, »Die Bauformen der Sondermaschinen«, 1956, S. 123,125,126.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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