DE1527062C - Kupplung zur Verbindung zweier auf einem gemeinsamen Bett gelagerter Werkzeug maschinentische - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur Verbindung zweier auf einem gemeinsamen Bett gelagerter Werkzeugmaschinentische mit einer an der Stirnseite des einen Tisches durch eine an ihrem einen Ende angreifende Spannmutter axial verschiebbar gelagerten Spindel, deren anderes Ende mit einem an der Stirnseite des anderen Tisches befestigten Kupplungsstück kuppelbar ist.

Bei einer bekannten Kupplung dieser Art ist die Spindel in Querrichtung des Tisches axial verschiebbar. Die an ihrem einen Ende angreifende Spannmutter kann mittels eines motorisch angetriebenen Schraubenschlüssels, der bei Bedarf an die Spannmutter angesetzt wird, angetrieben werden. Zu diesem Zweck muß die Spannmutter an einer Seitenfläche des Tisches angeordnet sein. Das freie Ende der Spindel weist eine Keilfläche auf. Das mit dieser Keilfläche zusammenarbeitende, an dem anderen Tisch befestigte Kupplungsstück ist als Bolzen ausgebildet, dessen freies Ende eine Öffnung mit einer Keilfläche aufweist, die mit der Keilfläche der Spindel zusammenarbeitet. Ein derartiges Keilgetriebe ist jedoch mit Nachteilen verbunden, die sich gerade bei einer Kupplung für Doppeltische an Werkzeugmaschinen besonders ungünstig auswirken. Werden nämlich die Keilflächen so ausgelegt, daß eine Selbstsperrung vorliegt, so müssen für die Spindel nicht nur große Verschiebewege vorgesehen sein und diese Verschiebewege jeweils beim An- und Abkuppeln zurückgelegt werden, sondern es tritt auch der Nachteil auf, daß eine selbstsperrende Keilverbindung oft nicht mehr lösbar ist. Infolgedessen müssen die Keilwinkel so gewählt werden, daß keine Selbstsperrung vorliegt. Hiermit ist der Nachteil verbunden, daß keine besonders hohen Spannkräfte fs ausgeübt werden können und die Tische deshalb nicht stark genug miteinander verbunden sind. Das Keilgetriebe erfordert außerdem wegen der gleitenden Reibung einen erheblichen Kraftaufwand bei der Betätigung. Außerdem ist die Keilverbindung auch in starkem Maße abhängig von den unterschiedlichen statischen und dynamischen Reibwerten. Durch Erschütterungen, wie sie bei Fräsarbeiten auftreten, entstehen dynamische Kräfte, die zu einer ungewollten Lockerung der Verbindung beider Tische führen können. Aus diesem Grund sind zusätzlich zu der aus dem oben beschriebenen Bolzen und der Spindel bestehenden Schnellkupplung noch mehrere Schraubenbolzen vorgesehen, mit denen die Tische zusätzlich verbunden werden können. Das Anziehen und Lösen dieser zusätzlichen Schraubenbolzen ist jedoch umständlich und zeitraubend. Ferner kann die vorbekannte Kupplung nicht ohne weiteres auf motorischen, d. h. automatischen Betrieb mit Fernbedienung umgestellt werden. Der zur motorischen Bedienung vorgesehene motorisch betriebene Schraubenschlüssel muß jeweils nach Benutzung wieder von dem Tisch abgenommen werden, da er seitlich über den Tisch vorsteht. Derartige seitlich über den Tisch vorstehende Elemente sind nicht nur wegen der Unfallgefahr, sondern grundsätzlich konstruktiv unbrauchbar, da sie eine größere Durchgangsbreite zwischen den Maschinenständern erfordern würden, was die Maschine stark verteuert. Abnehmbare motorische Antriebe erfordern jedoch einen Bedienungsmann jeweils an der Kupplungsstelle zwischen den beiden Tischen. Auch herstellungsmäßig ist die vorbekannte Kupplung verhältnismäßig teuer, da sie einen erheblichen Arbeitsaufwand an den sperrigen Maschinentischen erfordert. Es müssen nämlich zur Aufnahme der Spindeln sehr lange Querbohrungen angebracht und zusätzliche Lagerhülsen eingepaßt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau ist und ein· rasches und betriebssicheres Verbinden beider Tische ermöglicht.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht* daß die Spindel in Tischlängsrichtung angeordnet ist, zur bajonettartigen Kupplung mit dem Kupplungsstück radial vorstehende Mitnehmer aufweist und an ihrem Umfang mit einer sich zunächst entlang einer Mantellinie, dann schraubenförmig und schließlich wieder entlang einer Mantellinie erstreckenden Nut versehen ist, in die ein mit dem Tisch fest verbundener Führungsdorn ragt. Die erfindungsgemäße Kupplung ist zunächst einfacher in ihrem Aufbau, denn sie vermeidet lange Querbohrungen in den Werkzeugmaschinentischen und ferner vermeidet sie problematische Keilgetriebe, die wegen ihrer geringen Betriebssicherheit noch zusätzliche Spannbolzen erforderlich machen. Durch den Wegfall des erwähnten Keilgetriebes ergeben sich wesentlich kürzere Verschiebewege für die Spindel und damit ein rasches Lösen und Verbinden der Tische. Besonders fällt die Tatsache ins Gewicht, daß bei dei :riindungsgemäßen Kupplung irgendwelche zusätzlichen, von Hand zu betätigenden Verbindungsbolzen entfallen können. Schließlich erlaubt die vorliegende Erfindung ohne weiteres auch eine Fernbedienung, denn gegebenenfalls kann koaxial zu der Spindel bzw. Spannmutter am hinteren Ende der Spannmutter ein Motor angeordnet sein, dessen Welle mit der Spannmutter verbunden ist. Dieser Motor kann völlig im Tischinnern versenkt angeordnet werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß zur Lagerung der Spindel im Tisch eine Lagerbüchse angeordnet ist, die einen Flansch aufweist, der an der Stirnseite des Tisches verschraubt ist und an deren anderem Ende der Antriebsmotor angeflanscht ist, dessen Durchmesser nicht größer ist als der Durchmesser der Lagerbüchse. Bei dieser Ausbildung können wesentliche Teile der Kupplung vorgefertigt und zusammengebaut werden, wobei dann die gesamte eine Kupplungshälfte mittels des Flansches an der Stirnseite des Tisches befestigt wird. Am Tisch selbst sind hierfür nur wenige Arbeiten erforderlich, nämlich die Anbringung einer einzigen Bohrung und einiger Gewindelöcher für die Befestigungsschrauben des Flansches. ■ · ■

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die neue Kupplung in gelöstem Zustand,

F i g. 2 denselben Längsschnitt in gespanntem Zustand,

F i g. 3 eine Stirnansicht des Kupplungsstückes am zweiten Tisch,

F i g. 4 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV durch das Ende der Spindel.

In der Zeichnung ist mit 1 das Ende des einen Tisches und mit 2 das Ende des zweiten Tisches bezeichnet. Die Spindel 3 ist in Tischlängsrichtung A

3 4

verschiebbar und um ihre Achse begrenzt drehbar doch mittels der Kupplung auch Querkräfte von dem mittels der Lagerbuchse 8 an der Stirnseite 1« des einen Tisch auf den anderen Tisch übertragen zu ersten Tisches 1 gelagert. Sie ist ferner an ihrem können, ist es vorteilhaft, das Kupplungsstück 5 so vorstehenden freien Ende 3a mit Mitnehmern 4, 4a auszubilden, daß es, wie es in Fig. 3 gezeigt, ist, versehen. Diese Mitnehmer arbeiten mit einem Kupp- 5 eine zylindrische Öffnung 12 und zwei an diese anlungsstück 5 zusammen, welches an der Stirnseite la grenzende seitliche, um 180° versetzte Aussparungen des zweiten Tisches 2 befestigt ist. An dem hinteren 13, 13λ zum Durchtritt der Spindel 3 und ihrer Mit-Ende3ö der Spindel 3 greift die Spannmutter 6 an. nehmer 4, Aa aufweist. Bildet man hierbei die zylin-Die Spindel ist ferner mit einer Nut 7 versehen, die drische Öffnung 12 so groß aus wie den Spindelsich zunächst entlang einer Mantellinie, dann io durchmesser, so können von der Spindel 3 über den schraubenförmig und schließlich wieder entlang einer zylindrischen Teil der ölfnung 12 Kräfte auf das Mantellinie erstreckt. Bei dem gezeigten Ausfüh- Kupplungsstück übertragen werden und ^umgekehrt, rungsbeispiel erstreckt sich die Nut 7 zunächst mit Da die beiden Werkzeugmaschinentische 1 und 2 ihrem Abschnitt Ta entlang der Mantellinie, dann durch geeignete Führungsbahnen in horizontaler schraubenförmig und dann wieder mit ihrem Ab- 15 Ebene sicher geführt sind, ist eine Kraftübertragung schnitt 7 b entlang einer Mantellinie, wobei die Ab- meist nur in vertikaler Richtung erforderlich. Eine schnitte 7π und Ib um 90?· zueinander versetzt an- solche Kraftübertragung kann notwendig sein, wenn geordnet sind. In die Nut 7 greift ein an der Lager- sich ein Werkstück über beide Tische erstreckt und büchse 8 vorgesehener Führungsdorn 9 ein. auf beiden Tischen festgespannt werden muß, Hier-

Wie bereits oben erwähnt wurde, ist zur Betäti- 20 bei soll vermieden werden, daß sich beim Spannen

gung der Spannmutter 6 zweckmäßig ein sich ko- oder auch bei der Bearbeitung der eine oder der

axial zu der Spindel 3 bzw. der Spannmutter 6 er- andere Tisch von den Führungsbahnen abhebt. In

streckender Antriebsmotor 10 vorgesehen, dessen diesem Fall ist dann zweckmäßig, die Aussparungen

Welle 11 über den Keil 11a drehfest mit dem hin- 13, 13a in waagerechter Ebene anzuordnen, so daß

teren Ende da der Mutter verbunden ist. Als An- 25 sich in vertikaler Richtung die Spindel an der zylin-

triebsmotor wird vorteilhaft ein hydraulisch betrie- drischen öffnung 12 abstützt.

bener Motor verwendet, da dieser bei geringen Bau- Die Wirkungsweise der neuen Kupplung ist

abmessungen ein hohes Drehmoment aufbringt und folgende: In Fig. 1 wurden die beiden Tische ein-

da außerdem die Zu- und Ableitungen zu diesem ander genähert und die Kupplungsteile befinden sich

Motor in dem hin- und herbeweglichen Werkzeug- 30 im Lösezustand, wobei die Spindel 3 bereits in das

maschinentisch mit größerer Sicherheit verlegt-wer- - Kupplungsstück 5 eingreift. Beim Zusammenfahren

den können als elektrische Leitungen. Die Spindel- der beiden Tische sind die Mitnehmer 4 und 4 a so-

mutter 6 stützt sich über das Kugellager 15 einerseits wie die Spindel 3 durch die Aussparungen 13 und

und über den Druckring 16 andererseits so ab, daß,- 13 a sowie die Öffnung 12 des Kupplungsstückes 5

sie gegen Verschiebung gesichert ist. ' 35 hindurchgetreten. Wird nunmehr der Antriebsmotor

Um der neuen Kupplung kleinstmögliche Bauab- 10 auf Rechtslauf geschaltet, so wird die Spindel 3

messungen zu verleihen und auch einen nachträg- zunächst in Richtung B verschoben, da der Füh-

lichen Einbau dieser Kupplung in bereits vorhandene rungsdorn 9 in den sich in Achsrichtung erstrecken-

Werkzeugmaschinentische zu ermöglichen, ist es den Abschnitt 7a der Nut 7 eingreift. Bei weiterer

vorteilhaft, die Lagerbuchse 8 mit einem Flansch 8a 4° Rechtsdrehung des Antriebsmotors kommt der Füh-

zu versehen, der an der Stirnseite des Tisches 1 ver- rungsdorn 9 an dem schrägen Teil der Nut 7 zur

schraubt ist. Ferner weist die Lagerbüchse einen in Anlage, wodurch eine Verdrehung der Spindel 3 bei

den Tisch hineinragenden zylindrischen Teil 8 ft auf, gleichzeitiger weiterer Längsverschiebung in Rich-

der die Spannmutter 6 umgibt und an dessen hinte- tung B bewirkt wird. Die Verdrehung der Spindel 3

ren Ende der Antriebsmotor 10 angeflanscht ist. 45 dauert so lange an, bis sich der Führungsdorn 9 in

Hierbei ist der Durchmesser des Motors nicht größer dem zweiten sich ebenfalls in Achsrichtung erstrek-

als der Durchmesser der Lagerbüchse. Man kann auf kenden Abschnitt 7 b der Nut 7 befindet. Da die

diese Weise die gesamte Einheit, bestehend aus Spin- Abschnitte 7a und 76 um 90° zueinander versetzt

del, Spindelmutter, Lagerbüchse und Antriebsmotor, sind, erfolgt genau eine 90°-Drehung der Spindel 3,

schon vorher montieren und dann lediglich mittels eini- 5° so daß nunmehr, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, die

ger durch den Flansch 8 a hindurchtretender Schrau- Mitnehmer 4 und 4 a nach unten bzw. oben ab-

ben an der Stirnseite la des Tischest befestigen. stehen. Bei weiterer Verschiebung der Spindel in

In ähnlicher Weise ist auch das Kupplungsstück 5 Richtung B kommen die Mitnehmer 4 und 4 a an

mit einem Flansch 6 a versehen, mit dem es an der dem Kupplungsstück 5 zur Anlage, so daß nunmehr

Stirnseite 2 a des Tisches 2 befestigt ist. . 55 die beiden Tische fest zusammengespannt werden.

Wie weiterhin insbesondere aus Fig.4 ersichtlich Die hierbei erzeugte Spannkraft ist durch das vom ist, weist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Motor 10 abgegebene Moment bestimmt. Dieses Spindel zwei um 180° versetzte Mitnehmer 4 und Aa Moment kann man bei einem hydraulischen Motor auf, so daß ihr Ende hammerkopfähnlich ausgebildet durch einen geeignet eingestellten Druckwächter auf ist. Um beim Zusammenfahren der beiden Tische das 60 das richtige Maß begrenzen. Über diesen Druck-Ende 3a der Spindel in dem Kupplungsstück 5 zu wächter wird dann bei Erreichen des eingestellten zentrieren, ist dieses Ende, wie man aus der Zeich- Druckes bzw. Spannmomentes der Motor abgestellt, nung erkennen kann, verjüngt ausgebildet. Zum Lösen der Kupplung wird der Motor auf

Wenn die Spindel mit einem oder zwei Mitnehmer Linkslauf geschaltet. Dabei wird vom. Motor im

ausgerüstet ist, sp würde es an sich genügen, wenn 65 Fall eines hydraulischen Motors durch höheren

das Kupplungsstück 5 entsprechende Nasen oder Druck ein höheres Drehmoment erzeugt, um die

Ansätze aufweist, hinter denen diese Mitnehmer nach Reibkräfte der Ruhe zu überwinden. Die Spindel 3 Verdrehung der Spindel einrasten können. Um je- wird hierdurch zunächst in Richtung C axial ver-

schoben, und die Mitnehmer 4 und 4n werden von dem Kupplungsteil 5 gelöst. Erst nachdem diese Mitnehmer ein Stück vom Kupplungsteil 5 entfernt sind, erfolgt wieder die Rückwärtsdrehung der Spindel 3 mittels der Nut 7 und des Führungsdorncs 9. Befindet sich dieser Führungsdorn wieder in dem Abschnitt la der Nut 7. so fluchten die Mitnehmer 4, 4fl mit den zugehörigen Aussparungen 13, 13a des Kupphingsstückes 5, und die beiden Tische können ohne weiteres auseinander gefahren werden. Das Abschalten dos Motors erfolgt zweckmäßig über einen Endschalter 17, dessen Druckrolle 18 in eine am Umfang der Spindel vorgesehene Kerbe 19 eingreift. Zwischen dem Kupplungsstück 5 und dem Spindellager 8 kann ferner eine Paßscheibe 20 vorgcsehen sein. Diese Paßscheibe 20 dient zur Abstimmung der Planparallelität der beiden Kupplungsteil 5, 8 und zur Längenabstimmung bei Zahnstangenantrieb oder bei Anordnung von mehreren Kupplungen nebeneinander. Die Paßscheibe wird ao nach dem Anpassen an einen der beiden Kupplungsteile 5 oder 8 befestigt.

Die Erfindung soll nicht auf das dargestellte Ausführiingsbeispicl beschränkt sein. Es versteht sich von selbst, daß man bei größeren Werkzeugmaschi- as nentischen zwei oder mehrere der erfindungsgemäßen Kupplungen nebeneinander anordnet und daß man auch mehrere Tische mittels der neuen Kupplung miteinander verbinden kann. Die bei dem gezeigten Ausführungsbeispicl in der Spindel vorgesehene Nut ^könnte auch in dem Spindellager vorgesehen¹ sein, wobei dann die Spindel mit einem entsprechenden ' Führungsdorn oder Ansatz versehen wäre, welcher ■ in die Nut eingreift. An Stelle von zwei Mitnehmern könnten auch mehrere oder gegebenenfalls auch nur ein Mitnehmer an dem Ende der Spindel vorgesehen sein, wobei dann die Drehbewegung der Spindel entsprechend zu begrenzen ist. Statt einer Spannmutter könnte auch ein Schraubbolzen vorgesehen sein, der in ein am hinteren Ende der Spindel vor-'.-.. gesehenes Muttergewinde eingreift. Weiterhin könnte man an Stelle eines Hydraulikmotors auch einen elektrischen Motor vorsehen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kupplung zur Verbindung zweier auf einem gemeinsamen Bett gelagerter Werkzeugmaschinentische mit einer an der Stirnseite des einen Tisches durch eine an ihrem einen Ende angreifende Spannmutter axial verschiebbar gelagerten Spindel, deren anderes Ende mit einem an der Stirnseite des anderen Tisches befestigten Kupplungsstück kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (3) in Tischlängsrichtung (A) angeordnet ist, zur bajonettartigen Kupplung mit dem Kupplungsstück (2) radial vorstehende Mitnehmer (4, 4 a) aufweist und an ihrem Umfang mit einer sich zunächst entlang einer Mantcllinie, dann schraubenförmig und schließlich wieder entlang einer Mantellinie erstreckenden Nut (7) versehen ist, in die ein mit dem Tisch (1) fest verbundener Führungsdorn (9) ragt.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu der Spindel (3) bzw. Spannmuttcr (6) am hinteren Ende (6 a) der Spannmutter ein Motor (10) angeordnet ist, dessen WeIIe(Il) mit der Spannmutter verbunden ist.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (10) als Hydraulikmotor ausgebildet ist.

4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden sich entlang je einer Mantellinie der Spindel (3) erstreckenden Abschnitte der Nut (7) um 9(P zueinander versetzt angeordnet sind.

5. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der Spindel (3) im Tisch (1) eine Lagerbüchse (8) angeordnet ist, die einen Flansch (8 a) aufweist, der an der Stirnseite (1 a) des Tisches (1) verschraubt ist und an deren anderem Ende der Antriebsmotor (10) angeflanscht ist, dessen Durchmesser nicht größer ist, als der Durchmesser der Lagerbüchse (8).

6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (5) eine zylindrische öffnung (12) und zwei an diese angrenzende seitliche um 180° versetzte Aussparungen (13, 13 ä) zum Durchtritt der Spindel (3) und ihrer Mitnehmer (4, 4 a) aufweist sowie mit einem Flansch (5 a) zur Befestigung an der Stirnseite (2 a) des Tisches (2) versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen