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Die Anmeldung betrifft einen Drehschalttisch mit einem Werkzeugträger, der eine Montagefläche zur Montage mehrerer Werkzeuge aufweist und einem Werkstückträger, der eine Bearbeitungsfläche aufweist, auf welcher von den Werkzeugen zu bearbeitende Werkstücke angeordnet werden können, wobei der Werkzeugträger feststehend und der Werkstückträger über einen Antrieb um eine Drehachse drehbar angeordnet ist.
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Drehschalttische werden insbesondere in der automatisierten Werkstückbearbeitung eingesetzt und sie dienen in der Regel dazu, zu bearbeitende Werkstücke nacheinander taktweise in verschiedene Bearbeitungspositionen zu verbringen, in denen die Werkstücke jeweils mittels eines Werkzeugs bearbeitet werden können. Dafür kann bspw. ein zu bearbeitendes Werkstück auf dem Drehschalttisch angeordnet und dann zunächst von einem ersten Werkzeug bearbeitet werden. Wenn die Bearbeitung abgeschlossen ist, kann der Drehschalttisch weiterschalten, wodurch das Werkstück zum nächsten Werkzeug bewegt und dann von diesem bearbeitet werden kann. Somit lassen sich über Drehschalttische automatisierte Fertigungsstraßen realisieren, bei denen ein Werkstück nacheinander mit verschiedenen Werkzeugen bearbeitet wird.
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Im Hinblick auf die konstruktive Ausgestaltung des Drehschalttisches ist es bekannt, dass dieser einen Werkzeugträger und einen Werkstückträger aufweist. Die Oberseite des Werkzeugträgers kann dabei als Montagefläche ausgestaltet sein, auf der mehrere Werkzeuge montiert werden können und die Oberseite des Werkstückträgers kann als Bearbeitungsfläche ausgestaltet sein, auf der die zu bearbeitenden Werkstücke angeordnet werden können. Wenn ein Bearbeitungsschritt abgeschlossen ist, können die Werkstücke durch eine Drehbewegung des Werkstückträgers zum nächsten Werkzeug bewegt werden. Der Werkzeugträger ist dabei in der Regel feststehend angeordnet und die Werkstücke werden taktweise an den Werkzeugen des Werkzeugträgers vorbeibewegt. Oftmals ist dabei die Bearbeitungsfläche des Werkstückträgers kreisförmig ausgestaltet und die Werkstücke sind am Rand des Kreises angeordnet, so dass die Werkzeuge feststehend und im Hinblick auf die Drehachse weiter außen angeordnet sind als die Werkstücke und die Werkstücke in einem vorgegebenen Takt von einem Werkzeug zum nächsten bewegt werden. Um die Bearbeitungsfläche mit den Werkstücken bzw. den Werkstückträger zu drehen, ist in der Regel ein Antrieb vorgesehen, der eine taktweise Drehung des Werkstückträgers um die Drehachse erlaubt. Ein solcher Drehschalttisch ist bspw. in der
DE 10 2021 114 813 A1 beschrieben.
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Zwar haben sich entsprechende Drehschalttische in der Praxis bewährt und diese werden auch seit vielen Jahren insbesondere in der Automatisierungsindustrie erfolgreich eingesetzt, allerdings ist die Zugänglichkeit der Werkstücke beschränkt, da die Werkzeuge im Hinblick auf die Drehachse außenliegend angeordnet sind, was sich negativ auf den Bearbeitungsprozess auswirken kann.
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Die Erfindung stellt sich davon ausgehend die Aufgabe, einen Drehschalttisch anzugeben, der eine verbesserte Werkstückbearbeitung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird bei einem Drehschalttisch der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Werkzeugträger innenliegend und der Werkstückträger außenliegend angeordnet ist.
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Durch diese Ausgestaltung können auch die Werkzeuge im Hinblick auf die Drehachse innenliegend angeordnet sein und die Werkstücke können auf einer Kreisbahn außen an den Werkzeugen vorbeigeführt und von diesen bearbeitet werden. Da die Werkstücke aufgrund der innenliegenden Anordnung der Werkzeuge von außen her zugänglich sind, wird die Möglichkeit geschaffen, die Werkstücke zusätzlich auch von außen her zu bearbeiten.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bearbeitungsfläche kreisringförmig ausgestaltet und die Montagefläche innerhalb der Bearbeitungsfläche angeordnet ist. Durch die kreisringförmige Ausgestaltung können die Werkstücke auf einer Kreisbahn um die Drehachse bewegt werden. Die Werkzeuge können auf der Montagefläche um die Drehachse herum verteilt angeordnet sein, so dass Werkzeuge auf einer Kreisbahn an den Werkzeugen vorbeibewegt werden können. Die Montagefläche kann in dem freien, kreisförmigen Innenraum der Bearbeitungsfläche angeordnet sein, so dass die Montagefläche und die Bearbeitungsfläche konzentrisch zueinander angeordnet sein können. Die Bearbeitungsfläche kann die Montagefläche somit umfangsseitig einfassen. Die Montagefläche kann von kreisförmiger oder ebenfalls von ringförmiger Geometrie sein, was nachfolgend noch nähergehend erläutert wird. Zwischen der Montagefläche und der Bearbeitungsfläche kann ein kreisförmiger Spalt vorgesehen sein, der eine reibungsfreie Drehung des Werkstückträgers gegenüber dem feststehenden Werkzeugträger erlaubt. Ferner können entsprechend auch der Werkzeugträger und der Werkstückträger konzentrisch zur Drehachse angeordnet sein. Dabei kann der Werkzeugträger im Hinblick auf die Drehachse innenliegend und der Werkstückträger außenliegend angeordnet sein. Die Werkzeuge können auf einer Kreisbahn angeordnet sein, die einen geringeren Durchmesser aufweist, als die Kreisbahn, auf der die Werkstücke taktweise bewegt werden. Beispielsweise kann der Durchmesser der Kreisbahn der Werkstücke dem 1,5-fachen, dem doppelten, dem 2,5-fachen oder dem dreifachen des Durchmessers der Kreisbahn der Werkzeuge entsprechen. Auch Zwischenwerte sowie größere oder kleinere Faktoren sind möglich. Der Werkstückträger kann eine kreisförmige Ausnehmung aufweisen, die konzentrisch zur Drehachse angeordnet ist und in welcher der Werkzeugträger angeordnet ist. Der Werkstückträger kann sich somit um den Werkzeugträger drehen.
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Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Montagefläche und die Bearbeitungsfläche in einer Ebene liegen. Durch diese Ausgestaltung kann somit kein vertikaler Versatz zwischen der Montagefläche und der Bearbeitungsfläche vorgesehen sein, sondern abgesehen von dem ringförmigen Spalt können die beiden Flächen ineinander übergehen. Die Werkzeuge und die Werkstücke können somit auf einer Höhe angeordnet sein, was sich bei vielen Bearbeitungsprozessen als vorteilhaft herausgestellt hat, insbesondere da die Werkzeuge dann die Werkstücke in deren gesamter Höhe bearbeiten können. Ferner können die Werkstücke aufgrund dieser Ausgestaltung direkt auf der Bearbeitungsfläche angeordnet sein und es ist nicht zwangsläufig ein die Werkstücke erhöhender Untersatz bspw. nach Art eines Podestes erforderlich. Die Anordnung der beiden Flächen in einer gemeinsamen Ebene wird auch durch den nachfolgend noch näher beschriebenen kompakten Aufbau des Getriebes ermöglicht.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Drehschalttisch eine Kabeldurchführung zur Durchführung von Kabeln zu den Werkzeugen aufweist. In diesem Zusammenhang kann die Montagefläche eine ringförmige Geometrie aufweisen, so dass die Kabel durch die Öffnung in der Mitte der Montagefläche zu den Werkzeugen geführt werden können. Die Kabel können somit auch durch den Werkzeugträger verlaufen. Die Kabeldurchführung kann konzentrisch zur Drehachse angeordnet sein, so dass die Drehachse mittig durch die insbesondere einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Kabeldurchführung verlaufen kann. Eine Drehung des Werkstückträgers bzw. der Bearbeitungsfläche kann insofern keinen Einfluss auf die Kabel haben. Da der Werkzeugträger feststehend ausgebildet ist, lassen sich die Werkzeuge kabelgebunden mit Energie versorgen und auch kabelgebunden steuern. Ein Schleifring zur Übertagung von Energie und Steuersignalen ist somit nicht erforderlich. Sofern jedoch auch aufseiten der Werkstücke elektrische Energie erforderlich sein sollte, können auch Schleifringe zur Energieübertragung an den drehbaren Werkstückträger vorgesehen sein.
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Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drehschalttisch ein Tischgehäuse aufweist, wobei der Werkstückträger gegenüber dem Tischgehäuse drehbar gelagert ist. Das Tischgehäuse kann feststehend angeordnet sein, so dass sich dieses bei einer Drehung um die Drehachse nicht mitdreht. Vielmehr kann das Tischgehäuse ein tragendes Basiselement des Drehschalttisches darstellen, an welchem die wesentlichen Elemente angeordnet werden und gelagert sein können. Das Tischgehäuse kann im Wesentlichen eine zylinderförmige Geometrie aufweisen, wobei die Drehachse mittig durch das Tischgehäuse verlaufen kann. Dies sorgt insgesamt für einen sehr kompakten Aufbau. An der Außenseite kann das Tischgehäuse einen in radialer Richtung insbesondere umfangsseitig vorspringenden Montagekragen aufweisen, über welchen sich der Drehschalttisch mit anderen Elementen verbinden lässt, bspw. über eine Schraub- oder Bolzenverbindung.
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Das Tischgehäuse kann topfförmig ausgestaltet sein und einen insbesondere kreisringförmigen Bodenabschnitt und einen gegenüber dem Bodenabschnitt vorstehenden Wandabschnitt aufweisen. Der Wandabschnitt kann gegenüber dem Bodenabschnitt zylinderförmig hervorstehen, das heißt, der Wandabschnitt kann umfangsseitig auf dem Bodenabschnitt angeordnet sein und senkrecht gegenüber diesem hervorstehen. Der Wandabschnitt kann somit konzentrisch zur Drehachse angeordnet sein. Das Tischgehäuse kann einen Aufnahmebereich aufweisen, in dem insbesondere das nachfolgend noch näher beschriebene Getriebe aufgenommen sein kann. Der Aufnahmebereich kann von dem Bodenabschnitt und dem Wandabschnitt des Tischgehäuses umrandet sein und insofern im Wesentlichen eine zylinderförmige Geometrie aufweisen. Der Bodenabschnitt kann eine kreisförmige Ausnehmung aufweisen, die konzentrisch zur Drehachse angeordnet sein kann, so dass Elemente, bspw. ein Durchführungsrohr, durch das Tischgehäuse geführt werden können. Das Durchführungsrohr kann dabei konzentrisch zur Drehachse angeordnet sein und im oberen Endbereich in die Kabeldurchführung münden oder an diese anschließen. Insofern lassen sich Kabel durch das Durchführungsrohr bis zur Kabeldurchführung und dann bis zu den Werkzeugen verlegen. Damit es nicht zu einer Verdrehung der Kabel kommt, kann das Durchführungsrohr feststehend ausgebildet sein, so dass sich dieses bei einer Drehung des Werkstückträgers um die Drehachse nicht mitdreht. Damit die Kabel zur Versorgung der Werkzeuge durch das Durchführungsrohr geführt werden können, kann dieses an beiden Seiten offen sein. Im oberen Bereich kann das Durchführungsrohr eine Schulter aufweisen, auf der der Werkzeugträger aufliegen kann. Die Schulter kann dabei als Anschlag fungieren und im montierten Zustand an der Unterseite des Werkzeugträgers anliegen. Das obere Ende des Durchführungsrohrs kann bündig mit dem Werkzeugträger bzw. mit der Montagefläche abschließen.
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Im Hinblick auf die Ausgestaltung des Werkstückträgers hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser einen Tragabschnitt und einen, insbesondere zylinderförmigen, Seitenabschnitt aufweist. Der Tragabschnitt kann von ringförmiger Geometrie sein und bei der Bearbeitungsfläche kann es sich um die Oberfläche des Tragabschnitts handeln. Der Tragabschnitt kann mehrere Aufnahmen, insbesondere Bohrungen, aufweisen, mit denen die zu bearbeitenden Werkstücke auf dem Tragabschnitt fixiert werden können, so dass sich diese bei einer Bearbeitung nicht relativ gegenüber dem Werkstückträger bzw. der Bearbeitungsfläche bewegen können. Der Seitenabschnitt kann sich umfangsseitig an den Tragabschnitt anschließen und sich nach Art einer zylindrischen Wand konzentrisch zur Drehachse erstrecken. Der Seitenabschnitt kann in etwa denselben Durchmesser wie der Wandabschnitt des Tischgehäuses aufweisen und im Hinblick auf die Drehachse in axialer Richtung an den Wandabschnitt anschließen. Da das Tischgehäuse und damit auch der Wandabschnitt jedoch feststehend und der Werkstückträger und damit auch der Seitenabschnitt gegenüber diesem bewegbar angeordnet sind, kann ein Spalt zwischen dem Wandabschnitt und dem Seitenabschnitt vorgesehen sein, der verhindert, dass die Elemente bei einer Drehbewegung um die Drehachse aufeinander reiben. Der Spalt kann von ringförmiger Geometrie sein und sich umfangsseitig um die Drehachse erstrecken.
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Insgesamt kann auch der Werkstückträger eine topfförmige Geometrie aufweisen und insofern ebenfalls einen Aufnahmebereich aufweisen, der von dem Tragabschnitt und dem Seitenabschnitt gebildet wird. Der Aufnahmebereich des Werkstückträgers kann direkt an den Aufnahmebereich des Tischgehäuses anschließen, so dass das Getriebe in diesen beiden Aufnahmebereichen und insofern im Inneren des Drehschalttisches angeordnet sein kann.
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Im Hinblick auf den Werkzeugträger hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser eine scheibenförmige Geometrie aufweist und insofern als dünner Zylinder ausgestaltet ist. Der Durchmesser des Werkzeugträgers kann dabei vorteilhaft mindestens dem 3-fachen, bevorzugt mindestens dem 5-fachen, weiter bevorzugt mindestens dem 7-fachen der Dicke des Werkzeugträgers entsprechen. Auf der Oberseite des Werkzeugträgers können die Werkzeuge lösbar befestigt sein, wofür der Werkzeugträger mehrere Schnittstellen, insbesondere in der Form von Bohrungen, aufweisen kann, die insbesondere in einem regelmäßigen Winkelabstand zueinander um die Drehachse herum angeordnet sein können. Die Dicke des Werkzeugträgers kann in etwa der Dicke des Tragabschnitts entsprechen, so dass der Aufnahmebereich nach oben durch den Werkzeugträger abgeschossen sein kann, bzw. dass die Unterseite des Werkzeugträgers und die Unterseite des Tragabschnitts des Werkzeugträgers annähernd miteinander fluchten können.
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Im Hinblick auf die taktweise Drehung des Werkstückträgers hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Antrieb über ein Getriebe mit dem Werkstückträger gekoppelt ist. Über das Getriebe können die Winkelgeschwindigkeit und/oder das Drehmoment des Werkstückträgers variiert werden, was eine zuverlässige Anpassung und Steuerung auch im Hinblick auf die erforderliche Bearbeitungszeit von den einzelnen Werkzeugen erlaubt.
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In der Praxis werden als Getriebe oftmals Kurvengetriebe verwendet, da sich diese zur taktweisen Drehung des Werkzeugträgers gut eignen. Da entsprechende Kurvengetriebe in der Regel nur an einer Stelle angreifen, sind der Torsionssteifigkeit jedoch Grenzen gesetzt, so dass nur vergleichsweise geringe durch tangential angreifende Kräfte hervorgerufene Drehmomente toleriert werden können. Als Alternative zu Antrieben mit Kurvengetrieben ist es auch bekannt, elektrische Servomotoren mit Servogetrieben einzusetzen. Diese erlauben zwar einen Antrieb des Werkstückträgers auf konstruktiv einfache Art und Weise, oftmals ist aber das Spiel solcher Getriebe recht groß.
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Vor diesem Hintergrund hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Antrieb als Zykloidgetriebe ausgestaltet ist. Zykloidgetriebe zeichnen sich insbesondere durch einen kompakten Aufbau und eine damit einhergehende hohe Leistungsdichte aus. Weiterhin weisen sie eine hohe Torsionssteifigkeit und ein geringes Spiel auf.
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Insgesamt hat es sich im Hinblick auf das Getriebe als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieses als zylinderförmige, insbesondere als hohlzylinderförmige, Baugruppe ausgestaltet ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann das Getriebe zuverlässig in dem Aufnahmebereich des Tischgehäuses und des Werkstückträgers aufgenommen sein und eine unerwünschte Relativbewegung des Getriebes kann verhindert werden. Vorteilhaft ist es, wenn das Getriebe den Wandabschnitt des Tischgehäuses nicht berührt, da der Wandabschnitt feststehend ausgestaltet ist und sich der äußerste Abschnitt des Getriebes, der nachfolgend noch näher beschriebene Abtriebsabschnitt, demgegenüber bewegen kann. Um eine entsprechende Bewegung zu erlauben, kann zwischen dem Abtriebsabschnitt und dem Wandabschnitt in vorteilhafter Weise ein Spalt vorgesehen sein. Das Getriebe kann auf dem Bodenabschnitt des Tischgehäuses aufliegen und mit diesem, insbesondere über Schraubverbindungen, verbunden sein. Somit kann das Getriebe dann auch im Hinblick auf die Drehachse in axialer Richtung fixiert sein. Das Getriebe kann somit von dem Tischgehäuse, insbesondere von dem Tischgehäuse, dem Werkzeugträger und dem Werkstückträger, eingehaust und von außen nicht sichtbar sein.
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Im Hinblick auf die Abstützung des Getriebes hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieses vollflächig auf dem Tischgehäuse, insbesondere auf dem Bodenabschnitt des Tischgehäuses, aufliegt. Vollflächig bedeutet dabei nicht, dass jeder einzelne Punkt der Unterseite des Getriebes das Tischgehäuse berühren muss, sondern dass die von dem Getriebe auf das Tischgehäuse einwirkende parallel zur Drehachse verlaufende Kraft im Hinblick auf die Drehachse weitestgehend gleichmäßig in das Tischgehäuse bzw. den Bodenabschnitt eingeleitet wird. Durch diese Ausgestaltung wird auch eine hohe Kippsteifigkeit gewährleistet und einwirkende Kräfte können über das Getriebe zuverlässig senkrecht in das Tischgehäuse abgeleitet werden. Es kann daher auch bei schweren Werkzeugen und/oder Werkstücken nicht zu großen Kippmomenten kommen. Auch Vibrationen können durch die vollflächige An- bzw. Auflage zuverlässig verhindert bzw. zumindest minimiert werden. Der Werkstückträger und/oder der Werkstückträger können über das Getriebe gegenüber dem Tischgehäuse abgestützt sein. Die gesamte Gewichtskraft kann somit durch das Getriebe zum Tischgehäuse fließen und auf eine zusätzliche Abstützung und Lagerung des Werkstückträgers und/oder Werkzeugträgers kann verzichtet werden. Die hohlzylinderförmige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Getriebe eine mittige Durchgangsöffnung aufweist. Diese kann konzentrisch zu der Drehachse angeordnet sein. Vorteilhaft verläuft das Durchführungsrohr durch die Durchgangsöffnung, so dass die Kabel zur Versorgung der Werkzeuge durch das Getriebe verlaufen können.
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Weiterhin hat es sich im Hinblick auf das Getriebe als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieses einen Antriebsabschnitt, einen Abtriebsabschnitt und einen dazwischen angeordneten Zwischenabschnitt, insbesondere einen Bolzenring, aufweist. Der Antriebsabschnitt und der Abtriebsabschnitt können um die Drehachse drehbar sein. Dabei kann aufgrund der Getriebeübersetzung vorgesehen sein, dass eine Drehung des Antriebsabschnitts in eine Richtung eine Drehung des Abtriebsabschnitts in derselben Richtung bewirkt. Das Getriebe bewirkt somit keine Richtungsumkehr, was im Hinblick auf die Steuerung Vorteile mit sich bringen kann. Alle Abschnitte, also der Antriebsabschnitt, der Zwischenabschnitt sowie auch der Abtriebsabschnitt können konzentrisch zur Drehachse angeordnet sein und insofern eine ringförmige bzw. eine hohlzylinderförmige Geometrie aufweisen. Dies führt zu einer sehr kompakten Bauweise. Der Abtriebsabschnitt kann den größten Durchmesser aufweisen und der Antriebsabschnitt den geringsten. Insofern kann der Abtriebsabschnitt im Hinblick auf die Drehachse am weitesten außen angeordnet sein und der Antriebsabschnitt am weitesten innen. Der Antriebsabschnitt kann als Hohlwelle ausgestaltet sein.
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Um die Montage des Getriebes in dem Tischgehäuse zu vereinfachen, kann das Getriebe über die Ausnehmung des Tischgehäuses bzw. des Bodenabschnitts des Tischgehäuses zentrierbar sein. Vorteilhaft kann der Zwischenabschnitt einen Vorsprung aufweisen, der sich in die Ausnehmung hineinerstrecken kann. Wenn das Getriebe mittig ausgerichtet ist, kann dieses somit im Grunde in die Ausnehmung einrasten und dann im Tischgehäuse zentriert sein. Der Vorsprung kann sich in axialer Richtung umfangsseitig zur Drehachse erstrecken und eine insbesondere ringförmige Geometrie aufweisen. Die radiale Außenseite des Vorsprungs kann an der Innenseite der Ausnehmung anliegen, so dass der Außendurchmesser des Vorsprungs und der Durchmesser der Ausnehmung in etwa miteinander übereinstimmen können. Zwischen dem Vorsprung und der Unterseite des Zwischenabschnitts kann ein Freistich vorgesehen sein.
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Vorteilhaft ist der Zwischenabschnitt mit dem Werkzeugträger verbunden, insbesondere kann der Werkzeugträger mit dem Zwischenabschnitt verschraubt sein, bspw. über eine oder mehrere sich im Hinblick auf die Drehachse in axialer Richtung erstreckende Schrauben. Der Werkzeugträger kann auf dem Zwischenabschnitt angeordnet sein und sich somit gegenüber diesem auf dem Tischgehäuse abstützen. Der Werkstückträger kann mit dem Abtriebsabschnitt verbunden sein, insbesondere kann der Werkstückträger mit dem Antriebsabschnitt verschraubt sein, bspw. über eine oder mehrere sich im Hinblick auf die Drehachse in axialer Richtung erstreckende Schrauben. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsabschnitt und dem Abtriebsabschnitt kann von den geometrischen Ausgestaltungen des Getriebes abhängen.
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Sowohl der Antriebsabschnitt als auch der Abtriebsabschnitt können drehbar an dem Zwischenabschnitt gelagert sein. Zur Lagerung können bspw. Kugellager vorgesehen sein. Vorteilhaft sind der Antriebsabschnitt und der Antriebsabschnitt über jeweils zwei Kugellager an dem Zwischenabschnitt gelagert. Der Antriebsabschnitt kann sich somit an dem Zwischenabschnitt abstützen und über den Zwischenabschnitt kann die Gewichtskraft des Antriebsabschnitts, des Werkstückträgers und der auf dem Werkstückträger angeordneten Werkstücke in das Tischgehäuse eingeleitet werden.
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Das Getriebe kann ferner eine oder auch mehrere Zykloidenscheiben aufweisen. Mittels dieser kann eine Drehbewegung des Antriebsabschnitts auf den Abtriebsabschnitt übertragen werden. Das Getriebe kann derart ausgestaltet sein, dass die Drehung des Abtriebsabschnitts gegenüber der Drehung des Antriebsabschnitts untersetzt ist. Aufgrund dieser Untersetzung dreht sich der Abtriebsabschnitt langsamer als der Antriebsabschnitt, wobei jedoch die Drehmomente vergrößert werden. Mit dem Getriebe und insbesondere der Zykloidenscheibe lassen sich somit große Drehmomente aufseiten des Abtriebsabschnitts bzw. des Werkstückträgers erreichen. Ferner kann diese Getriebeausgestaltung zu sehr kurzen Notstoppzeiten führen. Das heißt, dass das Spiel zwischen dem Antriebsabschnitt und dem Abtriebsabschnitt minimal sein kann und insofern kann ein Abstoppen des Antriebsabschnitts im Grunde auch zu einem sofortigen Stopp des Abtriebsabschnitts führen. Insofern können auch die Ansprechzeiten sehr gering sein, was sich ebenfalls positiv auf die Steuerung und die Präzision auswirkt. Die Zykloidenscheibe bzw. die Zykloidenscheiben können mehrere umfangsseitig verteilt angeordnete Ausnehmungen aufweisen, durch die sich der Zwischenabschnitt bzw. der Bolzenring hindurcherstrecken kann. Der Zwischenabschnitt kann dafür mehrere sich parallel zu der Drehachse erstreckende Bolzen aufweisen. Die Anzahl der Ausnehmungen kann mit der Anzahl der Bolzen übereinstimmen und die Anzahl der Ausnehmungen kann das Übersetzungsverhältnis des Getriebes bestimmen.
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Im Hinblick auf die Komponenten des Getriebes hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Antriebsabschnitt im Hinblick auf die Drehachse innenliegend und der Abtriebsabschnitt außenliegend angeordnet ist. Das bedeutet, dass der Abtriebsabschnitt den Antriebsabschnitt im Hinblick auf die Drehachse umfangsseitig umranden kann. Entsprechend kann auch der Zwischenabschnitt den Antriebsabschnitt umfangsseitig umranden und dieser kann von dem Abtriebsabschnitt umfangsseitig umrandet werden. Insgesamt kann das Getriebe somit von der Innenseite her angetrieben werden. Der Zwischenabschnitt kann feststehend ausgestaltet sein und dafür mit dem Tischgehäuse, insbesondere mit dem Bodenabschnitt des Tischgehäuses verbunden, insbesondere verschraubt, sein. Das Getriebe kann dabei derart ausgestaltet sein, dass ein Festsetzen des Abtriebsabschnitts bei einer Drehung des Antriebsabschnitts zu einer Drehung des Zwischenabschnitts führen würde. In diesem Fall könnte sich der Zwischenabschnitt entgegen der Drehrichtung des Antriebsabschnitts drehen. Ein Festsetzen des Zwischenabschnitts, so wie dies vorstehend beschrieben wurde, kann hingehen zu einer Drehung des den Zwischenabschnitt umgebenden Abtriebsabschnitts führen. Dabei können dann die Drehrichtung des Antriebsabschnitts und des Abtriebsabschnitts identisch sein. Das Getriebe kann somit auf zwei verschiedene Arten verwendet werden. Da im vorliegenden Fall der innen angeordnete Werkzeugträger feststehend und der außen angeordnete Werkstückträger drehbar ausgestaltet sind, kann zur Realisierung dieser Konfiguration entsprechend der Zwischenabschnitt festgesetzt werden, so dass sich dieser bei einer Drehung des Antriebsabschnitts nicht mitdreht. Der Werkzeugträger kann somit über das Getriebe bzw. über den Zwischenabschnitt des Getriebes festgesetzt und insofern undrehbar angeordnet sein.
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Um den Werkstückträger zu drehen, kann der Antriebsabschnitt des Getriebes über den Antrieb um die Drehachse gedreht werden. Der Antrieb kann dafür mit dem Antriebsabschnitt gekoppelt sein. In konstruktiver Hinsicht hat es sich dabei als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Antrieb gegenüber der Drehachse versetzt angeordnet ist. Diese Ausgestaltung führt dazu, dass unter dem Durchführungsrohr ein Freiraum entsteht, der eine Kabeldurchführung von unten erlaubt. Die Kabel müssen insofern nicht durch den Antrieb selbst geführt werden. Aufgrund der versetzten Anordnung kann die Drehachse nicht durch den Antrieb verlaufen.
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Zur Realisierung einer entsprechenden versetzten Anordnung kann vorgesehen sein, dass der Antrieb über einen Riementrieb mit dem Getriebe gekoppelt ist. Der Riementrieb kann eine weitestgehend verlustfreie Drehmomentübertragung gewährleisten, so dass möglichst die gesamte Antriebsenergie auch in das Getriebe eingeleitet werden kann. Der Riementrieb kann ein Antriebsrad und ein Abtriebsrad aufweisen, wobei um diese beiden Räder ein Riemen gespannt sein kann, so dass eine Drehung des Antriebsrades zu einer Drehung des Abtriebsrades führt. Das Antriebsrad kann über den Antrieb gedreht werden. Das Antriebsrad kann dafür auf einer Antriebswelle des Antriebs angeordnet sein, insbesondere drehfest, bspw. über eine formschlüssige Drehkopplung. Das Antriebsrad und das Abtriebsrad können zueinander parallel verlaufende Drehachsen aufweisen, wobei die Drehachse des Abtriebsrades mit der Drehachse des Drehschalttisches übereinstimmen kann. Die beiden Räder können vorteilhaft auf einer Höhe angeordnet sein, so dass der Riemen entsprechend in horizontaler Richtung verlaufen kann. Die Antriebswelle des Antriebs kann nach oben in vertikaler Richtung hervorstehen, so dass insgesamt der Antrieb sowie auch der Riementrieb unterhalb des Tischgehäuses angeordnet sein kann. Das Abtriebsrad kann über ein Koppelelement mit dem Antriebsabschnitt des Getriebes verbunden sein, so dass eine Drehung des Abtriebsrades zu einer entsprechenden Drehbewegung des Antriebsabschnitts führt. Das Koppelelement kann dabei von hülsenförmiger Geometrie sein und ebenfalls konzentrisch zur Drehachse angeordnet sein.
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Weiterhin kann der Riementrieb ein Gehäuse aufweisen, welches den umlaufenden Riemen sowie die beiden Räder vor äußeren Einflüssen und bspw. auch vor Schmutzeintrag schützen kann. Insofern kann über den Riementrieb ein zuverlässiger Antrieb des Getriebes und damit auch des Werkstückträgers auch über eine längere Zeit sichergestellt werden. Das Gehäuse kann mit dem Tischgehäuse verbunden, insbesondere verschraubt, sein. Vorteilhaft ist das Gehäuse des Riementriebs mit der Unterseite des Tischgehäuses verbunden. An der Unterseite des Gehäuses des Riementriebs kann dieses über eine Abdeckplatte verschlossen sein. Das Durchführungsrohr kann sich durch das Gehäuse des Riementriebs erstrecken und die Abdeckplatte kann eine Öffnung aufweisen, so dass insofern die Kabel von unten kommend in das Durchführungsrohr eingeführt werden können. Zwischen dem Gehäuse des Riementriebs und dem Antrieb kann eine Montageplatte angeordnet sein. Über diese kann der Antrieb mit dem Gehäuse des Riementriebs verbunden, insbesondere verschraubt sein. Insgesamt können somit alle Komponenten des Drehschalttisches miteinander verbunden sein und dieser kann als zusammenhängende Baueinheit transportiert werden.
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Im Hinblick auf den Antrieb hat es sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser als Elektroantrieb ausgestaltet ist. Insofern kann der Werkstückträger insgesamt durch elektrische Energie angetrieben werden. Der Antrieb kann dafür einen Anschluss aufweisen, über den eine Stromversorgung des Antriebs sichergestellt werden kann.
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Im Folgenden wird anhand der beigefügten schematischen Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung exemplarisch erläutert. Die Figuren zeigen:
- 1 eine perspektivische Seitenansicht des Drehschalttisches;
- 2 eine Schnittansicht des Drehschalttisches;
- 3a, b eine Explosionsansicht des Drehschalttisches, die zur besseren Übersichtlichkeit auf zwei Zeichnungsblätter aufgeteilt ist.
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Die Darstellung der 1 zeigt einen Drehschalttisch 10 mit einem feststehenden Innenteil und einem gegenüber dem Innenteil um die Drehachse D drehbar gelagerten Außenteil. Das Innenteil fungiert dabei als Werkzeugträger 1, auf dessen oberer Fläche, der sog. Montagefläche 1.1, mehrere Werkzeuge um die Drehachse D verteilt angeordnet werden können. Mit den Werkzeugen können Werkstücke bearbeitet werden, die auf der oberen Fläche des als Werkstückträger 2 fungierenden Außenteils angeordnet sind. Die entsprechende obere Fläche des Werkstückträgers 2 wird insofern auch als Bearbeitungsfläche 2.1 bezeichnet. Die Werkstücke und die Werkzeuge sind in den Figuren nicht mit dargestellt. Zu erkennen sind in der Darstellung der 1 jedoch die als Befestigungsschnittstellen zur Befestigung der Werkzeuge und der Werkstücke ausgestalteten Bohrungen im Werkzeugträger 1 und im Werkstückträger 2.
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So wie dies anhand der gestrichelten Linie mit zwei Pfeilen an der Außenseite des Werkstückträgers 2 gemäß der 1 ersichtlich ist, ist der Werkstückträger 2 um die Drehachse D drehbar gelagert, wobei der innere Werkzeugträger 1 jedoch feststehend angeordnet ist und sich insofern nicht mitdreht. Im Hinblick auf die Werkzeuge und die Werkstücke bedeutet dies, dass die Werkstücke über eine Drehung des Werkstückträgers 2 auf einer Kreisbahn an den Werkzeugen vorbeibewegt werden können. Diese Drehbewegung ist dabei derart getaktet, dass die zu bearbeitenden Werkstücke immer eine bestimmte Bearbeitungszeit von einem Werkzeug bearbeitet werden können, bevor der Werkstückträger 2 weitertaktet und die Werkstücke zur Bearbeitung zum jeweils nächsten Werkzeug bewegt werden. Auf diese Weise lässt sich der Drehschalttisch 10 in eine automatisierte Produktionslinie integrieren.
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Der innere Aufbau des Drehschalttisches 10 soll nun anhand der Darstellungen der 2 und 3a, b näher erläutert werden. Das Herzstück des Drehschalttisches 10 stellt das als Zykloidgetriebe ausgestaltete Getriebe 4 dar, welches insbesondere in der Darstellung der 3a zu erkennen ist. Das Getriebe 4 besteht im Wesentlichen aus einem im Hinblick auf die Drehachse D innen angeordneten Antriebsabschnitt 4.1, einem demgegenüber außen angeordneten Abtriebsabschnitt 4.2, einem dazwischen angeordneten Zwischenabschnitt, der als Bolzenring 4.3 ausgestaltet ist und der in der Schnittansicht der 2 zu erkennen ist, sowie einer sich in horizontaler Richtung mittig und konzentrisch zur Drehachse D erstreckenden Durchgangsöffnung 4.5. Die drei Komponenten 4.1, 4.2, 4.2 sind konzentrisch zur Drehachse D angeordnet und weisen insgesamt aufgrund der mittigen Durchgangsöffnung 4.5 die Form eines kompakten Hohlzylinders auf, so wie dies insbesondere anhand der Darstellung der 3a ersichtlich wird. Bei einer Drehung des hülsenförmig ausgestalteten Antriebsabschnitt 4.1 um die Drehachse D dreht sich auch der äußere Abtriebsabschnitt 4.2 in derselben Richtung um die Drehachse D, sofern eine Drehung des Bolzenrings 4.3 verhindert wird. Das Getriebe 4 weist dabei eine Untersetzung auf, das heißt, dass sich der Abtriebsabschnitt 4.2 langsamer dreht als der angetriebene Antriebsabschnitt 4.1.
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Damit sich der Bolzenring 4.3 nicht mitdreht und das Abtriebsdrehmoment des Getriebes 4 entsprechend an dem äußeren Abtriebsabschnitt 4.2 abgegriffen werden kann, ist der Bolzenring 4.3 über mehrere Schrauben mit dem Bodenabschnitt 6.2 des nachfolgend noch näher erläuterten Tischgehäuses 6 verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Bolzenring 4.3 ebenfalls über Schraubverbindungen mit dem Werkzeugträger 1 verbunden, so dass sich der Werkzeugträger 1 im Grunde über das Getriebe 4 bzw. über den Bolzenring 4.3 auf dem Tischgehäuse 6 abstützen kann. Durch diese Abstützwirkung stellt auch die Anordnung von schweren und mitunter im Hinblick auf die Drehachse D auch ungleichmäßig auf dem Werkzeugträger 1 verteilten Werkzeugen kein Problem dar.
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Der Abtriebsabschnitt 4.2 ist hingegen mit dem Werkstückträger 2 verbunden, was anhand der in der Darstellung der 2 und 3a dargestellten Schrauben ersichtlich ist. Somit kann der Werkstückträger 2 durch eine Drehung des Antriebsabschnitts 4.2 um die Drehachse D über den Abtriebsabschnitt 4.2 des Getriebes 4 gedreht werden. Gemäß der Darstellung der 2 stützt sich der Abtriebsabschnitt 4.2 über zwei Kugellager an dem Bolzenring 4.3 ab. Insofern werden auch die auf den Abtriebsabschnitt 4.2 wirkenden Kräfte über den Bolzenring 4.3 in das Tischgehäuse 6 abgeleitet. Diese drehbare Abstützung ist dabei ausreichend stabil, so dass auch schwere Werkstücke auf der Bearbeitungsfläche 2.1 des Werkstückträgers 2 angeordnet werden können und es auch bei einer nicht gleichmäßigen Lastverteilung nicht zu einem Verkippen oder zu Vibrationen kommen kann.
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Zur Übersetzung der Drehzahl bzw. des Drehmoments von dem Antriebsabschnitt 4.1 zum Abtriebsabschnitt 4.2 weist das Getriebe 4 zudem noch eine Zykloidenscheibe 4.6 auf. Diese Zykloidenscheibe 4.6 weist mehrere umfangsseitig verteilt angeordnete Öffnung auf, durch die sich jeweils ein sich parallel zu der Drehachse D erstreckender Bolzen des Bolzenrings 4.3 hindurch erstreckt. Durch eine Drehung des Antriebsabschnitts 4.1 dreht sich die Zykloidenscheibe 4.6 exzentrisch um die Drehachse D, was dann letztendlich eine Drehbewegung des Abtriebsabschnitts 4.2 mit einer geringeren Drehzahl, dafür jedoch mit einem höheren Drehmoment bewirkt.
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Zum Antrieb des Getriebes 4 bzw. des Antriebsabschnitts 4.1 ist der als Elektroantrieb ausgestaltete Antrieb 3 vorgesehen. Zur Energieversorgung weist der Antrieb 3 dabei einen Anschluss 3.2 auf, der bspw. in der Darstellung der 2 zu erkennen ist. Der Antrieb 3 ist über einen Riementrieb 5 gegenüber der Drehachse D versetzt angeordnet, so dass der Antrieb 3 abseits der Drehachse D angeordnet ist und die Drehachse D nicht durch den Antrieb 3 verläuft. Der Antrieb 3 weist zunächst ein quaderförmiges Gehäuse auf, aus dessen Oberseite eine Antriebswelle 3.1 hinausragt, die sich parallel zur Drehachse D erstreckt. Das entsprechende Gehäuse und die Antriebswelle 3.1 sind besonders gut in der Darstellung der 3b zu erkennen. Auf der Antriebswelle 3.1 angeordnet ist ein Antriebsrad 5.2 des Riementriebs 5, so dass sich das Antriebsrad 5.2 bei einer Drehung der Antriebswelle 3.1 entsprechend mitbewegt. Beabstandet zu dem Antriebsrad 5.2 ist das Abtriebsrad 5.3 angeordnet, welches in der Darstellung der 3a zu erkennen ist und welches konzentrisch zur Drehachse D angeordnet und entsprechend auch um diese Achse drehbar gelagert ist. Damit eine Drehbewegung des Antriebsrades 5.2 auf das Abtriebsrad 5.3 übertragen werden kann, sind diese beiden Räder über einen Riemen 5.1 miteinander verbunden. Der Riemen 5.1 ist dabei als endloses Band ausgestaltet und um das Antriebsrad 5.2 und das Abtriebsrad 5.3 gespannt, so dass eine Drehbewegung des angetriebenen Antriebsrades 5.2 auf das Abtriebsrad 5.3 übertragen wird und sich die beiden Räder 5.2, 5.3 gleichläufig drehen.
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Das über den Riemen 5 angetriebene Abtriebsrad 5.3 ist nun über ein Koppelelement 5.5 mit dem Antriebsabschnitt 4.1 verbunden, so dass sich das Abtriebsrad 5.3 gleichläufig mit dem Antriebsabschnitt 4.1 um die Drehachse D dreht und dadurch das Getriebe 4 bzw. den Werkstückträger 2 antreibt. Die Verbindung des Abtriebsrades 5.3 mit dem Koppelelement 5.5 und des Koppelelements 5.5 mit dem Antriebsabschnitt 4.1 jeweils über Schraubverbindungen ist in den Darstellungen der 3a und der 2 zu erkennen.
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Ferner weist der Riemenantrieb 5 auch noch ein kastenförmiges Gehäuse 5.4 auf, welches den eigentlichen Riemen 5.1 sowie das Antriebsrad 5.2 und das Abtriebsrad 5.3 schützend umgibt. An der Oberseite ist das Gehäuse 5.4 mit der Unterseite des Tischgehäuses 6 verschraubt und an der Unterseite ist dieses zumindest abschnittsweise über eine Abdeckplatte 5.6 verschlossen. Zur Verbindung des Antriebs 3 mit dem Gehäuse 5.4 des Riementriebs 5 ist eine Montageplatte 3.3 vorgesehen, die in der Darstellung der 3b zu erkennen ist.
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So wie dies anhand der Darstellung der Figuren weiterhin ersichtlich ist, weist der Drehschalttisch 10 ein Durchführungsrohr 7 auf, welches sich konzentrisch zur Drehachse D im Grunde durch den gesamten Drehschalttisch 10 hindurch erstreckt. Das Durchführungsrohr 7 verläuft dabei sowohl durch die Ausnehmung 6.5 des Tischgehäuses 6 als auch durch die Durchgangsöffnung 4.5 des Getriebes. Durch dieses Durchführungsrohr 7 können Kabel verlegt werden, um die auf dem Werkzeugträger 1 angeordneten Werkzeuge mit Energie zu versorgen. Aufgrund der seitlich versetzten Anordnung des Antriebs 3 gegenüber der Drehachse D entsteht unterhalb des Durchführungsrohrs 7 ein Freiraum, so dass entsprechende Kabel von unten in das Durchführungsrohr 7 eingefädelt werden können. Der scheibenförmig ausgestaltete Werkzeugträger 1 weist eine mittige Ausnehmung auf, die als Kabeldurchführung 1.2 fungiert, so dass die unten in das Durchführungsrohr 7 eingeführten Kabel an der Oberseite des Werkzeugträgers 1 an die Werkzeuge angeschlossen werden können.
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Am oberen Ende weist das Durchführungsrohr 7 eine Schulter 7.1 auf, wobei der Abstand der Schulter vom Ende des Durchführungsrohres 7 in etwa der Dicke des Werkzeugträgers 1 entspricht. Das Durchführungsrohr 7 weist dabei oberhalb der Schulter 7.1 einen geringeren Durchmesser auf als unterhalb der Schulter 7.1, so dass die Schulter 7.1 in axialer Richtung als Anschlag fungiert und das Durchführungsrohr 7 in die mittige Ausnehmung des Werkzeugträgers 1 eingesetzt werden kann, bis die Schulter 7.1 die Unterseite des Werkzeugträgers 1 kontaktiert. In analoger Weise weist das Durchführungsrohr 7 auch am unteren Ende eine entsprechende Schulter auf, über die es in der Abdeckplatte 5.6 gehalten ist, wobei der Abstand dieser Schulter zum unteren Ende des Durchführungsrohres 7 aufgrund der im Vergleich zum Werkzeugträger 1 deutlich dünneren Abdeckplatte 5.6 entsprechend geringer ist als der Abstand der oberen Schulter 7.1 zum oberen Ende. Dies ist bspw. in der Schnittansicht der 2 zu erkennen.
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Das vorstehend bereits angesprochene Tischgehäuse 6 stellt die eigentliche tragende Basis des Drehschalttisches 10 dar, an der die anderen Komponenten zumindest mittelbar befestigt sind. Das Tischgehäuse 6 weist eine im Wesentlichen zylinderförmige äußere Kontur auf und dieses weist an seiner Außenseite einen in radialer Richtung umfangsseitig vorspringenden Montagekragen 6.1 auf, über den der gesamte Drehschalttisch 10 mit anderen Komponenten verbunden bzw. über den der gesamte Drehschalttisch 10 bspw. in einer Öffnung nach Art eines Flansches montiert werden kann.
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In konstruktiver Hinsicht besteht das Tischgehäuse 6 im Wesentlichen aus einem kreis- bzw. scheibenförmigen Bodenabschnitt 6.2 sowie einem gegenüber dem Bodenabschnitt 6.2 konzentrisch zur Drehachse D umfangsseitig vorstehenden Wandabschnitt 6.3. Der Bodenabschnitt 6.2 und der Wandabschnitt 6.3 bilden dabei einen im wesentlichen zylinderförmigen Aufnahmebereich 6.4, der in der Explosionsansicht der 3a gut zu erkennen ist. Dieser Aufnahmebereich 6.4 bzw. der Innendurchmesser des Wandabschnitts 6.3 ist dabei etwas größer als der Außendurchmesser des Getriebes 4, so dass das Getriebe 4 bzw. der außenliegende Abtriebsabschnitt 4.2 nicht mit dem Wandabschnitt 6.3 in Kontakt gerät. Insofern kann verhindert werden, dass es zu einer Reibung zwischen dem drehbaren Abtriebsabschnitt 4.2 und dem feststehenden Wandabschnitt 6.3 kommt. Ferner liegt das Getriebe 4 bzw. der feststehende Bolzenring 4.3 mit seiner Unterseite möglichst vollflächig auf dem Bodenabschnitt 6.2 des Tischgehäuses 6 auf. Somit können die mitunter hohen Kräfte, die auf den Werkzeugträger 1 wirken, über den Bolzenring 4.3 von dem Bodenabschnitt 6.2 des Tischgehäuses 6 aufgenommen werden.
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Der Bodenabschnitt 6.2 des Tischgehäuses 4 weist eine mittige Ausnehmung 6.5 auf, die konzentrisch zur Drehachse D angeordnet ist. Diese kreisförmige Ausnehmung 6.5 dient nicht nur dazu, dass sich das Durchführungsrohr 7 in vertikaler Richtung durch das Tischgehäuse 6 erstrecken kann, sondern sie dient auch zur Axialzentrierung des Getriebes 4 im Tischgehäuse 6. Dafür weist das Getriebe 4 bzw. der feststehende Teil des Getriebes 4 einen sich im Hinblick auf die Drehachse D in axialer Richtung erstreckenden ringförmigen Vorsprung 4.4 auf, der in der Schnittansicht der Darstellung der 2 zu erkennen ist. Der Außendurchmesser des Vorsprungs 4.4. ist dabei an den Innendurchmesser der Ausnehmung 6.5 angepasst, so dass das Getriebe 4 über den Vorsprung 4.4 im Tischgehäuse 6 zentriert ist und eine im Hinblick auf die Drehachse D radiale Bewegung des Getriebes 4 verhindert werden kann. Zudem stellt die Zentrierung auch sicher, dass der Spalt zwischen dem Tischgehäuse 6 bzw. dem Wandabschnitt 6.3 und dem Getriebe 4 bzw. dem Abtriebsabschnitt 4.2 umfangsseitig weitestgehend konstant ist.
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Wenn das Getriebe 4 im Tischgehäuse 6 positioniert ist, kann dieses von unten über mehrere Schrauben mit dem Tischgehäuse 6 verschraubt werden. Eine Relativbewegung des Zwischenelements bzw. des Bolzenrings 4.3 gegenüber dem Tischgehäuse 6 ist dann nicht mehr möglich. Da der Abtriebsabschnitt 4.2 und der Antriebsabschnitt 4.1 zwar gegenüber dem Bolzenring 4.3 drehbar gelagert, jedoch sowohl in axialer als auch in radialer Richtung gegenüber dem Bolzenring 4.3 festgelegt sind, sind auch der Abtriebsabschnitt 4.2 und der Antriebsabschnitt 4.1 gegenüber dem Tischgehäuse 6 translatorisch festgelegt und insofern translatorisch nicht gegenüber dem Tischgehäuse 6 relativbewegbar. Nachdem das Getriebe 4 entsprechend verschraubt wurde, können der Werkzeugträger 1 und der Werkstückträger 2 mit dem Getriebe 4 verbunden werden. Der innere Werkzeugträger 1 wird über mehrere Schrauben mit dem Zwischenelement bzw. mit dem Bolzenring 4.3 verbunden, so dass dieser über den Bolzenring 4.3 auf dem Tischgehäuse 6 bzw. dem Bodenabschnitt 6.2 des Tischgehäuses 6 abgestützt ist.
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Der Werkstückträger 2 wird ebenfalls über mehrere Schrauben mit dem Getriebe 4 bzw. mit dem drehbaren Abtriebsabschnitt 4.2 verbunden. Der Werkstückträger 2 weist gemäß der Darstellung in der 2 und 3a eine topfförmige Geometrie auf und dieser besteht im Wesentlichen aus einem ringförmigen Tragabschnitt 2.2 und einem an den Tragabschnitt 2.2 als Zylindermantelfläche einstückig angeformten Seitenabschnitt 2.3, der konzentrisch zur Drehachse D angeordnet ist. Wenn das Getriebe 4 zunächst im Tischgehäuse 6 montiert ist, steht dieses nach oben gegenüber dem Tischgehäuse 6 hervor, das heißt, der Wandabschnitt 6.3 weist gegenüber dem Bodenabschnitt 6.2 eine geringere axiale Ausdehnung auf als das Getriebe 4, so wie dies auch in der Darstellung der 2 zu erkennen ist. Durch die Montage des Werkstückträgers 2 auf dem Abtriebsabschnitt 4.2 des Getriebes 4 und dem Werkzeugträger 1 auf dem Bolzenring 4.3 wird nun das Getriebe 4 von dem Tischgehäuse 6, den Werkzeugträger 1 und dem Werkstückträger 2 eingehaust, so dass das Getriebe 4 von außen nicht mehr zu erkennen ist. Aufgrund der topfförmigen Ausgestaltung des Werkstückträgers 2 bildet dieser, im Grunde genau wie das Tischgehäuse 6, einen Aufnahmebereich 2.4, der im zusammengesetzten Zustand an den Aufnahmebereich 6.4 des Tischgehäuses 6 anschließt, so dass sich ein gemeinsamer, zusammenhängender und im Wesentlichen eine zylinderförmige Geometrie aufweisender Aufnahmebereich ergibt, in dem das Getriebe 4 angeordnet ist.
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Der Seitenabschnitt 2.3 des Werkstückträgers 2 liegt in radialer Richtung mit dem Wandabschnitt 6.3 des Tischgehäuses 6 in einer Flucht, so dass der Drehschalttisch 10 insgesamt eine weitestgehend homogene zylinderförmige Außenkontur aufweist. Um eine zuverlässige Drehbewegung zu ermöglichen, ist auch zwischen dem Seitenabschnitt 2.3 und dem Wandabschnitt 6.3 ein Luftspalt vorgesehen, der in der Darstellung der 2 zu erkennen ist.
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Insgesamt sorgt der Drehschalttisch 10 für eine zuverlässige Bewegung des Werkstückträgers 2 und der auf diesem angeordneten Werkstücke um die Drehachse D und um die innenliegend angeordneten Werkzeuge. Das Getriebe 4 erlaubt dabei nicht nur einen weitgehend spielfreien Antrieb des Werkstückträgers 2 mit einem hohen Drehmoment, sondern es erlaubt auch eine zuverlässige Abstützung sowohl des Werkstückträgers 2 als auch des Werkzeugträgers 1 gegenüber dem Tischgehäuse 6.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 1
- Werkzeugträger
- 1.1
- Montagefläche
- 1.2
- Kabeldurchführung
- 2
- Werkstückträger
- 2.1
- Bearbeitungsfläche
- 2.2
- Tragabschnitt
- 2.3
- Seitenabschnitt
- 2.4
- Aufnahmebereich
- 3
- Antrieb
- 3.1
- Antriebswelle
- 3.2
- Anschluss
- 3.3
- Montageplatte
- 4
- Getriebe
- 4.1
- Antriebsabschnitt
- 4.2
- Abtriebsabschnitt
- 4.3
- Bolzenring
- 4.4
- Vorsprung
- 4.5
- Durchgangsöffnung
- 4.6
- Zykloidenscheibe
- 5
- Riementrieb
- 5.1
- Riemen
- 5.2
- Antriebsrad
- 5.3
- Abtriebsrad
- 5.4
- Gehäuse
- 5.5
- Koppelelement
- 5.6
- Abdeckplatte
- 6
- Tischgehäuse
- 6.1
- Montagekragen
- 6.2
- Bodenabschnitt
- 6.3
- Wandabschnitt
- 6.4
- Aufnahmebereich
- 6.5
- Ausnehmung
- 7
- Durchführungsrohr
- 7.1
- Schulter
- 10
- Drehschalttisch
- D
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102021114813 A1 [0003]
