DE2500638A1 - Rundschalttisch - Google Patents

Description

• Rundschalttisch Die Erfindung betrifft einen Rundschalttisch zum Verdrehen von Werkstücken um vorbestimmte Winkel, mit einer Grundplatte, einem an der Grundplatte drehbar gelagerten Tisch, der wegen einer Rücklaufsperre nur in einer Richtung drehbar ist und an dem ein Teilungsrad befestigt ist, einer Antriebsvorrichtung zum schrittweisen Verdrehen des Tisches gegenüber der Grundplatte, und einem Endanschlag zum Begrenzen jedes Vorschubschrittes in einer definierten Endlage, Bei einem bekannten derartigen Rundschalttisch ist an der Unterseite des Tisches das Teilungsrad befestigt und es ist der Tisch mittels des Teilungsrades an einer zentralen Welle drehbar gelagert, die ihrerseits in der Grundplatte drehbar gelagert ist, Auf dieser zentralen Welle ist ein Schaltarm aufgekeilt, der an seinem freien Ende mit einer in das Teilungsrad unter Bederwirkung eingreifenden Klinke versehen ist, die am Ende des Vorschubhubes an einem an der Grundplatte befestigten Anschlag zur Anlage kommt, Der Schaltarm ist an dem der hntriebsklinke abgewandten Ende kreisbogenförmig gestaltet und es ist dieser Kreisbogen mit einer Verzahnung versehen, mit der ein Ritzel kämmt, das an der Grundplatte drehbar gelagert ist, Das Ritzel ist von einer hydraulisch oder pneumatisch betätigten Zahnstange angetrieben0 Bei diesem bekannten Rundschalttisch ist zwar die Schaltgenauigkeit aufgrund der Verwendung eines feststehenden Anschlages, gegen den die Schaltklinke läuft, gut, doch ist die Lagerung des Tisches relativ schwach, so daß die Haltegenauigkeit bei starker Benutzung bald nachlassen dürfte, Nachteilig ist aber insbesondere, daß dieser bekannte Rundschalttisch eine große Bauhöhe aufweist, Diese Bauhöhe läßt sich nicht vermindern, weil Tisch, Teilungsrad, Antriebsarm und Grundplatte übereinander angeordnet sind, Es ist auch ein Rundschalttisch bekannt (US-PS 3 186 246) bei dem auf einer Grundplatte ein Teilungsrad gelagert und auf dem Teilungsrad der drehbare Tisch angeordnet ist. Der Antrieb erfolgt durch einen tangential an dem Teilungsrad angreifenden Stößel-Klinken-MechanismusO Bei dieser bekannten Anordnung bildet aber das Teilungsrad selbst aufgrund der Gestaltung seiner Zähne den Endanschlag bei jedem Vorschubschritt, wodurch sich nicht nur Fehler des Teilungsrades sondern auch Fehler der Lagerung auf den Vorschubschritt auswirken, weshalb die erreichbare Teilungsgenauigkeit bei häufiger Benutzung bald nachläßt. Auch bei diesem bekannten Tisch ist jedoch die Bauhöhe relativ groß, weil Grundplatte, Teilungsrad und Tisch übereinander angeordnet sind. Die Bauhöhe ist lediglich um die Höhe des Antriebs armes gegenüber der zuvor beschriebenen bekannten Ausführungsform vermindert, Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rundschalttisch zu schaffen, der nicht nur eine hohe Schrittgenauigkeit auf Dauer beibehält, sondern der insbesondere auch eine extrem geringe Bauhöhe aufweist.
• Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Rundschalttisch der eingangs genannten Art dadurch, daß an dem Teilungsrad an einer Lagerfläche großen Durchmessers ein Antriebsring drehbar gelagert ist, daß an dem Antriebsring eine Antriebsklinke stellfederkraftfrei schwenkbar gelagert ist, und daß die Antriebsklinke durch ein hin- und hergehendes Antriebsorgan zwischen zwei von Anschlägen begrenzten Schwenkendlagen verschwenkbar ist0 Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Rundschalttisches liegt darin, daß er mit sehr geringer Bauhöhe auskommt, weil das Teilungsrad und der Antriebsring in der gleichen Ebene liegen können, Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die iuitriebsklinke ohne Federbelastung auskommt, weil sie durch das Antriebsorgan in ihre beiden Schwenkendlagen bewegt wird, Dadurch werden weitere Vorteile erzielt, die darin liegen, daß der Rückhub ohne besondere Geräuscherzeugung und ohne Verschleiß durch Schleifen der Klinke an dem Teilungsrad erfolgt. Durch die große Lagerfläche des Antriebsringes an dem Teilungsrad wird eine kleine Flächenpressung erzielt, wodurch gewährleistet ist, daß die Genauigkeit des Rundschalttisches auch nach langer Benutzung noch erhalten bleibt. Bevorzugt ist dabei die Außenoberfläche des Teilungsrades, also die Fläche mit dem größten Durchmesser, als Lagerfläche für den Antriebsring verwendet.
• Die Anschläge, die die Schwenkbewegung der Antriebsklinke um ihre Achse begrenzen, können unterschiedlich angeordnet und ausgebildet seine Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die eine Schwenkendlage der Antriebsklinke durch einen Anschlag begrenzt, der durch Teilungszähne oder Teilungsstifte des Teilungsrades gebildet ist. Der Anschlag für diese Schwenkbewegung ist also unmittelbar durch das Teilungsrad selbst gegeben In bevorzugter weiterer Ausgestaltung ist der andere Anschlag zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Antriebsklinke in der entgegengesetzten Schwenkrichtung an dem Antriebsring befestigt0 Dadurch wird die gewünschte Unabhängigkeit der Wirkung dieses Anschlages von der Position des Antriebsringes relativ zur Grundplatte erreicht.
• Die Antriebsklinke kann sehr unterschiedlich gestaltet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Antriebsklinke eine T-förmige Gestalt auf und es ist die Schwenkachse im Fußbereich des T vorgesehen0 Dabei ist bevorzugt das Antriebsorgan an einem Ende des T-Quersteges angelenkt und es greift das andere Ende des D-Quersteges während der Vorschubbewegung in das Teilungsrad ein, Während der Rückhubbewegung dagegen liegt der Hoch-Steg des T an dem an dem Antriebsring vorgesehenen Anschlag an, dessen Position so gewählt ist, daß das andere Ende des T-Quersteges sich außerhalb des Teilungsrades befindet. Durch diese Gestaltung und durch die Art der Lagerung und Anlenkung des Antriebsgliedes ist eine Rückstellfeder für die Antriebsklinke entbehrlich und es wird beim Rückhub sowohl eine Geräuschbildung als auch Verschleiß durch Schleifen der Klinke an dem Teilungsrad vermieden, Um auch beim Vorwärtshub Verschleiß durch hartes Anschlagen zu vermeiden, wodurch eine im Laufe der Zeit zunehmende Ungenauigkeit der Schaltbewegungen hervorgerufen würde, ist bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung der Endanschlag zur Begrenzung jedes Vorschubschrittes mit einem vorgeschalteten Feder- und/oder Dämpfungsglied versehen, Dabei ist die Federkraft so bemessen, daß sie geringer ist als die Kraft des Antriebsorganes, wobei das bewegliche Glied des Antriebsorganes oder die Klinke zunächst an dem Feder- oder Dämpfungsglied anläuft und dieses dann unter Vberwindung der Federkraft zurückbewegt, bis Anlage an dem Endanschlag erreicht ist. Dadurch wird ein weiches, geräuscharmes und dennoch exaktes Schalten erzielt, Die Vorschubschritte werden von außen angesteuert. Dabei wird zunächst ein Rückhub und anschließend ein Arbeitshub durchgeführt. Die Umsteuerung von Rückhub zum Arbeitshub kann rein zeitabhängig erfolgen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dagegen ist der Antriebsring mit einem Vorsprung zum Betätigen eines Steuergliedes versehen, das seinerseits das Antriebsorgan umsteuert.
• Durch Wahl des Ortes des Steuergliedes kann die Schrittweite in Stufen (je nach der Teilung des Teilungsrades) eingestellt werden. Das Umsteuern von Arbeitshub zum Rückhub erfolgt, wie bereits erwähnt, durch externe Steuerung, weil der Zeitpunkt dieser Umsteuerung von Beenden des Bearbeitungsvorganges des auf dem Rundschalttisch befestigten Werkstückes abhängt. Von Vorteil ist bei dem erfindungsgemäßen Rundschalttisch, daß das Antriebsorgan den Rundschalttisch kraftschlüssig in der Endlage des Vorschubschrittes hält.
• Im allgemeinen sind die Teilungsräder als Klinkenräder mit einer sägezahnartigen Außenkontur ausgebildet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dagegen ist das Teilungsrad mit einer Umfangsnut versehen, die von achsparallelen Teilungsstiften quer durchdrungen ist. Der Vorteil dieses Teilungsrades liegt darin, daß es bei gleicher Präzision wesentlich preisgünstiger hergestellt werden kann als die bekannten Teilungsräder.
• In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rundschalttisches liegen die Stirnflächen von Teilungsrad und Antriebsring etwa in einer Ebene und es ist der Antriebsklinke in einer Aussparung des Antriebsringes in der Ebene der Umfangsnut des Teilungsrades angeordnet.
• Diese Maßnahmen dienen zum Erzielen der gewünschten geringen BaUhöhe des erfindungsgemäßen Rundschalttisch.
• Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Ansprüchen. Es zeigen in vereinfachter, schematisierter Darstellung: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rundschalttisch bei abgenommener Tischplatte und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
• Ein Teilungsrad 1 ist mittes eines Nadelbogens 2 an einem zentralen Zapfen 3 drehbar gelagert, der an einer in Fig. 1 nicht dargestellten Grundplatte 4 befestigt ist.
• Mit der Grundplatte 4 wird der Rundschalttisch an dem Arbeitstisch einer Werkzeugmaschine in bekannter Weise befestigt. Das Teilungsrad 1 ist an einem Tisch 5 starr befestigt. Es ist mit in regelmäßigen Abständen angeordneten Teilungsstiften 6 versehen, die achsparallel in dem Teilungsrad 1 angeordnet sind, und die eine Umfangsnut 1' quer durchdringen. An dem äußeren Umfang des Teilungsrades 1 ist ein Schaltring 7 drehbar gelagert, dessen Stirnflächen in der Ebene der Stirnflächen des Teilungsrades 1 liegen, In dem Schaltring ist eine Schaltklinke 8 um einen Achszapfen 9 schwenkbar gelagert, der an dem Schaltring 7 achsparallel zu den Teilungsstiften 6 befestigt ist. Die Schaltklinke 8 ist von etwa T-förmiger Gestalt, wobei der Achszapfen 9 im Bereich des freien Endes des Hoch-Steges des T vorgesehen ist. Dieses freie Ende ist in der Draufsicht dreieckförmig verlängert, wobei eine Flanke 10 dieser dreieckförmigen Verlängerung eine Anschlagfläche für einen Stift 11 bildet, der an dem Schaltring befestigt ist, Das eine freie Ende des Quersteges des T ist verlängert und -es ist an diesem Ende eine Kolbenstange 12 mittels einer daran angebrachten Gabel 13 um einen Stift 14 schwenkbar angelenkt, der durch das Ende der Verlängerung des Quersteges des T hindurchgesteckt ist, Die Kolbenstange 12 ist Teil eines Pneumatikarbeitszylinders 15o Das andere freie Ende des Quersteges des T ist seitlich etwas angeschrägt, so daß es zwischen zwei Teilungsstiften 6 einfallen und mit den zwei Schrägflächen zur Anlage kommen kann, Die Wahl der Abmessungen der Schaltklinke 8 und die Wahl des Ortes des Achszapfens 9 ist so auf die Teilungs stifte 6 abgestimmt, daß die Schwenkbewegung der Schaltklinke 8 in dem Bereich, in dem sie mit den Teilungsstiften 6 in Eingriff kommt, radial zur Achse des zentralen Zapfens 3 verläuft. Dadurch ist erreicht, daß geringfügige Schwenkwinkeländerungen sich auf die relative Lage zwischen Teilungsrad 1 und Schaltring 7 nicht auswirken, Ein geringfügiger Verschleiß der an den Teilungsstiften 6 zur Anlage kommenden Flächen der Schaltklinke 8 wirkt sich dadurch auf die Teilungsgenauigkeit nicht aus. Außerdem ist ein derartiger Verschleiß wegen der großflächigen Anlage nicht zu befürchten0 An der Grundplatte 4 ist ein Endanschlag 16 starr befestigt, der die Gestalt einer Hülse aufweist, die in der Bewegungsbahn der Schaltklinke 8 liegt. In der den Endanschlag 16 bildenden Hülse ist ein Stößel 17 längsverschiebbar angeordnet, der gegen die Kraft einer Feder 18 in die den Endanschlag 16 bildende Hülse eindrückbar ist, An dem Schaltring 7ist ein Vorsprung 19 angebracht, der ein Steuerglied 20, beispielsweise einen Pneumatikumschalter, betätigt, wenn der Schaltring 7 in die Endlage bewegt ist, in der die Kolbenstange 12 in den Arbeitszylinder 15 eingefahren ist, An der Grundplatte ist außerdem eine Rücklauf sperre 21 befestigt, die eine Führungshülse 22 umfaßt, in der eine Sperrklinke 23 gegen die Kraft einer Feder 24 längsverschiebbar geführt ist. Die Sperrklinke 23 weist eine etwa radial zum Teilungsrad 1 verlaufende Anschlagfläche 25 auf, an der jeweils einer der Teilungsstifte 6 zur Anlage kommt, Außerdem ist an der Sperrklinke 23 eine Schrägfläche 26 vorgesehen, über die ein Teilungsstift 6 hinweggleitend die Sperrklinke 23 gegen die Wirkung der Feder 24 in die Führungshülse 22 zurückzudrücken vermag, Es ist daher eine Drehbewegung in Richtung eines Pfeiles 27 gesperrt, eine Drehbewegung in Richtung eines Pfeiles 28 möglich, Um den Tisch des erfindungsgemäßen Rundschalttisches um drei Teilungen weiterzuschalten wird der Arbeitszylinder 15 betätigt und die Kolbenstange 12 in die dargestellte Lage zurückgefahren0 Dabei ist die Schaltklinke 8 außer Eingriff mit den Teilungsstiften 6 und es liegt die Flanke 10 an dem Stift 11 an, Es besteht dadurch eine Mitnahmekopplung zwischen der Kolbenstange 12 und dem Schaltring 70 Am Ende dieser Rückhubbewegung, die in Richtung des Pfeiles 27 verläuft, kommt der Vorsprung 19 an dem Steuerglied 20 zur Anlage und dieses schaltet den Arbeitszylinder 15 um, worauf die Kolbenstange 12 aus dem arbeitszylinder 15, der in nicht dargestellter Weise an der Grundplatte 4 befestigt ist, herauszufahren beginnt0 Dadurch schwenkt die Schaltklinke 8 zwischen die beiden nächstliegenden Teilungsstifte 6 ein und es wird anschließend der Schaltring 7 mitgenommen, der seinerseits über die Schaltklinke 8 das Teilungsrad 1 mitnimmt, Die Teilungsstifte 6 drücken dabei die Sperrklinke 23 über die Schrägfläche 26 zurück, Die Kolbenstange 12 läuft nun vor, bis der Quersteg der T-förmigen Schaltklinke 8 an dem gefederten Stößel 17 zur Anlage kommt, der die Vorwärtsbewegung abbremst, bis sie, unter Einschieben des Stößels 17 in die Hülse des Endanschlages 16 dann zum Stillstand kommt, wenn die Oberfläche des Quersteges der T-förmigen Schaltklinke 8 an der Stirnfläche der den Endanschlag 16 bildenden Hülse zur Anlage kommt. Diese formschlüssige Anlage definiert das Ende des Vorschubschrittes, Durch Einstellung des Abstandes zwischen dem Steuerglied 20 und dem Vorsprung 19 in der jetzt erreichten Endlage des Vorschubschrittes, kann die Schrittweite (Zahl der Teilungsstifte, um die das Teilungsrad 1 und damit der Tisch 5 bei einem Arbeitsspiel weiterbewegt wird) eingestellt werden, An der Grundplatte 4 ist ein in Fig. 1 nicht dargestellter Abdeckring 29 befestigt, dessen Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des Tisches 5 ist und der an seiner dem Tisch 5 zugewandten Ringfläche mit einer Nut und einem in die Nut eingelassen Dichtring 30 versehen ist. Zum Abstützen des Tisches 5 und des Teilungsrades 1 ist an dem Zapfen 3 eine Scheibe 31 befestigt; das Teilungsrad 1 ist durch Axialnadellager 32 gegen die Grundplatte 4 einerseits und gegen die Scheibe 31 andererseits abgestützt1 so daß das Nadellager 2 keine Xippmomente zu übernehmen braucht, was sich auf die lange Erhaltung der Präzision der Lagerung vorteilhaft auswirkt.
• Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können einzelne der Erfindungsmerkmale für sich oder zu mehreren kombiniert Anwendung finden. Beispielsweise kann das Antriebssgstem auch geändert sein und es kann auch eine Schaltklinke mit anderer Gestalt vorgesehen sein. Ebenso kann anstelle des Teilungsrades mit Teilungsstiften ein solches mit einer Umfangsverzehnung verwendet sein.
• Wesentlich für das Erreichen einer geringen Bauhöhe ist, daß ein Schaltring vorgesehen ist, der auf dem Teilungsrad gelagert ist, das seinerseits auf einem zentralen Zapfen drehbar gelagert ist. Wesentlich ist für die Einhaltung der gewunschten Genauigkeit der Endlage des Vorschubschrittes, daß ein feststehender Anschlag verwendet ist, daß diesem Anschlag eine Bibrung oder Dämpfung vorgeschaltet ist, und daß die Gestalt der Schaltklinke so gewählt ist, daß auch bei kleineren Verschleißerscheinungen die Drehposition des Teilungsrades gegenüber dem Schaltring gleich bleibt.

Claims (2)

Patentansprüche

1.Rundschalttisch zum Verdrehen von Werkstücken um vorbestimmte Winkel, mit einer Grundplatte, einem an der Grundplatte drehbar gelagerten Tisch, der wegen einer Rücklauf sperre nur in einer Richtung drehbar ist und an dem ein Teilungsrad befestigt ist, einer Antriebsvorrichtung zum schrittweisen Verdrehen des Tisches gegenüber der Grundplatte, und einem Endanschlag zum Begrenzen jedes Vorschubschrittes in einer definierten Endlage, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Teilungsrad (i) an einer Lagerfläche großen Durchmessers ein Antriebsring oder Schaltring (7) drehbar gelagert ist, daß an dem Antriebsring (7) eine Schaltklinke oder Antriebsklinke (8) stellfederkraftfrei schwenkbar gelagert ist, und daß die Antriebsklinke (8) durch ein hin- und hergehendes Antriebsorgan (12, 15) zwischen zwei von Anschlägen Cii bzw0 6) begrenzten Schwenkendlagen verschwenkbar ist0

2. Rundschalttisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Schwenkendlage durch einen Anschlag begrenzt ist, der durch Teilungszähne oder Teilungsstifte (6) des Teilungsrades (i) gebildet ist, 30 Rundschalttisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Anschlag (11) zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Antriebsklinke (8) in der entgegengesetzten Schwenkrichtung an dem Antriebsring (7) befestigt ist.

4. Rundschalttisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsklinke (8) eine T-förmige Gestalt aufweist und daß ihre Schwenkachse (9) im Fußbereich des T vorgesehen ist.

5. Rundschalttisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (12, 15) an einem Ende des T-Quersteges angelenkt ist und das andere Ende des T-Quersteges während der Vorschubbewegung zwischen zwei Teilungsstifte (6) des Teilungsrades (1) eingreift.

6. Rundschalttisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Endanschlag (16) zur Begrenzung jedes Vorschubschrittes mit einem vorgeschalteten Feder- und/oder Dämpfungsglied (17, 18) versehen ist.

7. Rundschalttisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsring (7) mit einem Vorsprung (19) zum Betätigen eines Steuergliedes (20) versehen ist, das das Antriebsorgan (12, 15) umsteuert.

8. Rundschalttisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilungsrad (1) mit einer Umfangsnut versehen ist, die von achsparallelen Teilungsstiften (6) quer durchdrungen ist.

9. Rundschalttisch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen von Teilungsrad (1) und Antriebsring (7) etwa in einer Ebene liegen und die Antriebsklinke (8) in einer Aussparung des AntriebsrSnges (7) in der Ebene der Umfangsnut des Teilungsrades angeordnet ist.