DE2503760C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teileinrichtung mit einer oberhalb eines feststehenden Grundkörpers drehbaren und in verschiedenen Winkelstellungen am Grundkörper feststellbaren Drehplatte, mit einem ersten Planverzahnungsring an der Dreh­ platte und einem zweiten Planverzahnungsring am Grundkörper, die koaxial zueinander in einer gleichen Radialebene angeordnet sind und nach oben weisen, um mit einem beide Planverzahnungs­ ringe übergreifenden Verriegelungsring mit einer entsprechenden Planverzahnung, der den Planverzahnungsringen in axialer Rich­ tung gegenüberliegt und mittels Kolbenkraft zwischen einer die Planverzahnungsringe verriegelnden Stellung und einer Entriegelungsstellung axial verschieblich ist.

Aus der DE-OS 19 62 097 ist eine Teileinrichtung mit den oben genannten Merkmalen bekannt. Dabei bilden die Drehplatte, der erste Planverzahnungsring und ein die Verbindung zwischen diesen herstellender Lagerring eine mit Hilfe von Wälzkörpern hängend gelagerte Einheit. Eine solche Lagerung ist stets mit einem Spiel behaftet, das im Laufe der Zeit durch Verschleiß zunehmen kann. Außerdem können, vor allem wenn große Lasten außermittig auf der Drehplatte liegen, Verkantungen od. dgl. Ortstoleranzen des ersten Plan­ verzahnungsrings auftreten. Ferner ragt der erste Planver­ zahnungsring frei vom Lagerring weg, so daß der Ver­ riegelungsring in seiner Verriegelungsstellung ein Biege­ moment auf den ersten Planverzahnungsring ausübt. Ein ähnliches Biegemoment tritt auch am Verriegelungsring auf, der an einer zentralen, radial innerhalb des zweiten Plan­ verzahnungsrings verlaufenden Hülse radial auskragend be­ festigt ist, die verschiebefest mit einem Zentralkolben verbunden ist. Diese Biegemomente können ebenfalls zu sich am Werkstück niederschlagenden Toleranzen führen. Hinzu kommt in diesem Zusammenhang noch, daß die den Verriegelungsring tragende Hülse auf einer an der Dreh­ achse gelagerten Hohlwelle sitzt, so daß sich Maschinen­ verformungen am Verriegelungsring auswirken können.

Schließlich ist auch der zweite Planverzahnungsring verhältnismäßig instabil, da er zum Ausgleich von Ungenauig­ keiten federnd ausgebildet und hierzu rechtwinkelig zur Dreh­ achse geschlitzt ist. Die auftretenden Biegemomente ergeben überdies eine den Verschleiß fördernde Materialbeanspruchung.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Teileinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der in baulich einfacher Weise eine größere Stabilität vorhanden ist, so daß sich am Werkstück niederschlagende Toleranzen vermieden werden und der Verschleiß ge­ mindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Planverzahnungsring und mit diesem die Drehplatte über eine an seiner Unterseite ausgebildete ringförmige Gleitfläche auf einer grundkörperseitigen Gleitfläche abge­ stützt ist und daß die Kolbenstangen von mehreren über den Umfang verteilten Kolben-Zylinder-Einheiten zwischen den beiden Planverzahnungsringen zum Verriegelungsring hin hindurchtreten, den Verriegelungsring mit Spiel durchdringen und an diesem jeweils zum Ver- und Entriegeln in axialer Richtung angreifen.

Auf diese Weise wird das gesamte Gewicht der Drehplatte und der auf ihm ruhenden Last flächig auf die Unterlage übertragen, so daß die Drehplatte nicht verkanten kann. Dabei ist gleichzeitig der erste Planverzahnungsring nach unten hin abgestützt, so daß an ihm bei verriegeltem Ver­ riegelungsring keine Biegespannungen auftreten.

Da der Verriegelungsring durch über seinen Umfang ver­ teilte, zwischen den Planverzahnungsringen angeordnete Kolbenstangen gehalten wird, wird er in symmetrischer Weise einerseits gegen den ersten und andererseits gegen den zweiten Planverzahnungsring gepreßt. Wegen dieser zu­ sätzlich mit Spiel versehener Krafteinleitung werden auch am Verriegelungsring Quer- und Biegekräfte vermieden. Dabei kann sich der Verriegelungsring zum zweiten Planver­ zahnungsring zentrieren, wodurch auch der erste Planver­ zahnungsring und somit die Drehplatte exakt zentriert wird.

Insgesamt gesehen ist die Anordnung, sieht man von der die Verriegelung herstellenden Kolbenkraft ab, also belastungsfrei.

Aus dem DE-GM 19 84 886 ist es an sich bekannt, daß der erste Planverzahnungsring und mit diesem die Drehplatte über eine an seiner Unterseite ausgebildete ringförmige Gleitfläche auf einer grundkörperseitigen Gleitfläche abge­ stützt ist und daß dem Verriegelungsring mehrere über den Umfang verteilte Kolben-Zylinder-Einheiten zugeordnet sind. Die Anordnung ist ansonsten jedoch so getroffen, daß am Grundkörper kein Planverzahnungsring vorhanden ist und die Zentrierung des ersten Planverzahnungsrings und somit der Drehplatte mit Bezug auf den Verriegelungsring erfolgt, der fest mit den Kolbenstangen verbunden ist. Dabei sind die Kolbenstangen außermittig am Verriegelungsring be­ festigt, so daß an diesem ähnliche Quer- und Biegekräfte wie im Falle der DE-OS 19 62 097 auftreten.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teil­ einrichtung, bei der die Verzahnung des zweiten Planver­ zahnungsrings radial innerhalb der Verzahnung des ersten Planverzahnungsrings angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Planverzahnungsring eine radial vor seine Ver­ zahnung vorstehende Ringpartie aufweist, die axiale Durchbrüche zur Aufnahme der Kolben-Zylinder-Einheiten besitzt und die grundkörperseitige Gleitfläche bildet. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders teilearme und konstruktiv einfache Teil­ einrichtung.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme besteht darin, daß die Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten beidseitig mit Druckmedium beaufschlagbar sind.

Ferner ist es vorteilhaft, daß jede Kolbenstange in axialer Richtung einerseits mit einem radialen Absatz und anderer­ seits mit der Stirnseite einer auf die Kolbenstange aufge­ schraubten Mutter zum Einstellen eines axialen Spiels am Verriegelungsring angreift.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Teileinrichtung wird nun anhand der einzigen Figur der Zeichnung beschrieben, die die Teileinrichtung im schematischen Längsschnitt zeigt.

Die Teileinrichtung 1 enthält eine Drehplatte 2, auf deren Oberseite 3 beispielsweise Werkstücke befestigt werden können, die zeitlich nacheinander in verschiedenen Winkelstellungen bearbeitet werden sollen. Die Drehplatte 2 ist um eine zen­ trale Achse 4 drehbar, wobei auf eine nähere Beschreibung der drehbaren Lagerung der Drehplatte 2 verzichtet wird, da diese auf gängige Weise erfolgt.

Unterhalb der Drehplatte 2 ist ein Grundkörper 5 verdrehungs­ sicher gelagert, der beispielsweise einem Schlitten 8 ent­ lang in linearer Richtung mittels einer Spindel 9 verschieb­ bar ist, so daß die Teileinrichtung linear hin und her be­ wegt werden kann. Zusätzlich ist die Drehplatte 2 auf dem Grundkörper 5 drehbar und in verschiedenen Winkelstellungen feststellbar, wie noch beschrieben werden wird.

An der dem Grundkörper 5 zugewandten Unterseite der Drehplatte 2 ist ein erster Planverzahnungsring 6 angeordnet, der mit der Drehplatte 2 fest verbunden ist, wie bei 7 angedeutet ist. Dem ersten Planverzahnungsring 6 ist ein zweiter Planver­ zahnungsring 10 benachbart, der an der der Drehplatte 2 zugewandten Oberseite des Grundkörpers 5 angeordnet und mit diesem fest verbunden ist. Die beiden Planverzahnungsringe 6 und 10 könnten auch einstückig an der Drehplatte 2 bzw. am Grundkörper 5 angeordnet sein.

Jeder Planverzahnungsring 6 bzw. 10 weist eine Verzahnung 11 bzw. 12 auf, die beide in Richtung auf die Oberseite 3 der Drehplatte 2 hin frei und in einer gleichen, rechtwinkelig zur Drehachse 4 verlaufenden Ebene angeordnet sind. Die Verzahnung 11 des ersten Planverzahnungsrings 6 ist mit größerem radialem Abstand zur Drehachse 4 angeordnet als Verzahnung 12 des zweiten Planverzahnungsrings 10.

In axialer Richtung gesehen liegt den beiden Verzahnungen 11, 12 ein Verriegelungsring 13 gegenüber, der in axialer Richtung hin und her bewegbar ist und hierbei in seiner Verriegelungsstellung gegen die Verzahnungen 11, 12 der beiden Planverzahnungsringe 6, 10 angepreßt und in seiner Entriegelungsstellung von den Verzahnungen 11, 12 abgehoben ist. Der Verriegelungsring 13 übergreift also die beiden Verzahnungen 11, 12, so daß je nach der Stellung des Ver­ riegelungsrings 13 die beiden Planverzahnungsringe 6, 10 und somit die Drehplatte 2 und der Grundkörper 5 drehfest miteinander verbunden sind oder nicht. Dabei ist der Verriegelungsring 13, unterhalb dem die beiden Verzahnungen 11, 12, angeordnet sind, in einer Ausnehmung 14 an der Unterseite der Drehplatte 2 enthalten.

Unabhängig davon, in welcher Stellung sich der Verriegelungs­ ring 13 befindet, liegt eine am ersten Planverzahnungsring 6 ausgebildete ringförmige Gleitfläche 15 stets auf einer zweiten ringförmigen Gleitfläche 16 am zweiten Planverzahnungs­ ring 10 auf, wobei die beiden Gleitflächen 15 und 16 recht­ winkelig zur Drehachse 4 verlaufen. Zum Verdrehen der Dreh­ platte 2 in eine andere Winkelstellung muß nur der Ver­ riegelungsring 13 angehoben werden, so daß die Verbindung zwischen der Drehplatte 2 und dem Grundkörper 5 aufgehoben wird. Sodann läßt sich die Drehplatte 2 verdrehen, wobei die beiden Gleitflächen 15, 16 aufeinander gleiten.

Ist die nächste Winkelstellung erreicht, wird der Verriegelungs­ ring 13 wieder gegen die beiden Planverzahnungsringe 6, 10 in die Verriegelungsstellung gefahren, wodurch die Drehlage fixiert wird. Die Drehplatte 2 muß zu ihrem Verdrehen also in axialer Richtung nicht angehoben werden und befindet sich stets in der gleichen axialen Lage, wobei die Drehplatte 2 während ihres Verdrehens auf einer großen Fläche, nämlich auf der ansonsten bei hergestellter Verriegelung eine Auf­ lagefläche darstellenden Gleitfläche gleitet, so daß zum Verdrehen der Drehplatte 2 nur eine verhältnismäßig geringe und von dem Gewicht der Drehplatte 2 und der auf dieser lastenden Gegenstände unabhängige Kraft aufgebracht werden muß. Dabei kann die beim Verdrehen wirksame Gleitfläche be­ liebig groß ausgestaltet werden, so daß man eine sichere Führung erhält und keine Verkippungen od. dgl. auftreten können.

Die Verzahnungen 11, 12 der beiden Planverzahnungsringe 6, 10 sowie die Verzahnung des Verriegelungsrings 13 sind jeweils als sogenannte Hirthverzahnung ausgebildet. Mit Hilfe von solchen radial verlaufenden Planverzahnungen erhält man in der Verriegelungsstellung des Verriegelungsrings 13 nicht nur eine drehfeste Verbindung sondern auch eine genaue Zentrierung der Planverzahnungsringe 6, 10. Die Anzahl der möglichen Winkelstellungen hängt von der Anzahl der Zähne und die Teilgenauigkeit von der Qualität der Verzahnungen ab.

Das Überführen des Verriegelungsrings 13 aus seiner Ver­ riegelungsstellung in die Entriegelungsstellung und umge­ kehrt erfolgt mittels einer Feststelleinrichtung, die mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Kolben-Zylinder-Einheiten 19, beispielsweise zwölf Kolben-Zylinder-Einheiten enthält, die jeweils in radialer Richtung gesehen zwischen den Ver­ zahnungen 11, 12 der beiden Planverzahnungsringe 6, 10 ange­ ordnet sind. Die Kolben 21 der Kolben-Zylinder-Einheiten 19 sind beidseitig mit Druckmedium beaufschlagbar, wobei die Druckmediumzufuhr bzw. -abfuhr einerseits über einen ersten Ringkanal 22 und andererseits über einen zweiten Ringkanal 23 und einen radial gerichteten Kanal 24 im zweiten Planver­ zahnungsring 10 erfolgt. Ferner ist jede Kolben-Zylinder- Einheit 19 in einem axial gerichteten Durchbruch 25 enthalten, der eine in radialer Richtung in bezug auf die Verzahnung 12 des zweiten Planverzahnungsrings 10 nach außen hin vorspringende Ringpartie 26 des zweiten Planverzahnungsrings 10 durchdringt. Jede Kolbenstange 20 durchgreift den Ver­ riegelungsring 13 mit Spiel. Dabei greift die Kolbenstange 20 jeder Kolben-Zylinder-Einheit 19 in axialer Richtung am Verriegelungsring 13 an, und zwar einerseits mit einem radialen Kolbenstangen-Absatz 27 und andererseits mit einer auf die Kolbenstange 20 aufgeschraubten Klemmutter 28, deren axiale Lage das axiale Spiel des Verriegelungsrings 13 bestimmt. Die Klemmutter 28 weist radiale Schlitze 29, 30 auf, die rechtwinklig von einer schematisch eingezeichneten Klemmschraube 31 durchdrungen werden, so daß durch Fest­ ziehen der Klemmschraube 31 die Klemmutter 28 auf der Kolben­ stange 20 sicher fixiert ist und sich nicht unabsichtlich lösen kann.

Führt man also über den Ringkanal 22 sämtlichen Kolben-Zylinder Einheiten 19 ein Druckmedium zu, so heben sämtliche radialen Absätze 27 den Verriegelungsring 13 von den Planverzahnungs­ ringen 6, 10 ab, wodurch ein Verdrehen der Drehplatte 2 mög­ lich wird. Umgekehrt senkt sich durch Druckmediumzufuhr durch den Ringkanal 23 und die verschiedenen radialen Kanäle 24 der Verriegelungsring 13 wieder auf die beiden Planver­ zahnungsringe ab.

Der Verriegelungsring 13 und die Verzahnungen 11, 12 der beiden Planverzahnungsringe 6, 10 sind nach außen hin von mit den Gleitflächen 15, 16 fest verbundenen Partien der Drehplatte 2 und des Grundkörpers 5 umschlossen, wobei diese Partien beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Ringvorsprung 32 an der Unterseite der Drehplatte 2, aus dem ersten Planverzahnungsring 6 und aus der Ringpartie 26 des zweiten Planverzahnungsrings 10 bestehen, so daß ein Ein­ dringen von Wasser, Schmutz od. dgl. verhindert wird.

Claims (4)

1. Teileinrichtung mit einer oberhalb eines feststehenden Grundkörpers drehbaren und in verschiedenen Winkelstellungen am Grundkörper feststellbaren Drehplatte, mit einem ersten Planverzahnungsring an der Drehplatte und einem zweiten Plan­ verzahnungsring am Grundkörper, die koaxial zueinander in einer gleichen Radialebene angeordnet sind und nach oben weisen, und mit einem beide Planverzahnungsringe übergreifenden Verriegelungsring mit einer entsprechenden Planverzahnung, der den Planverzahnungsringen in axialer Richtung gegenüberliegt und mittels Kolbenkraft zwischen einer die Planverzahnungsringe verriegelnden Stellung und einer Entriegelungsstellung axial verschieblich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Planverzahnungsring (6) und mit diesem die Drehplatte (2) über eine an seiner Unterseite ausgebildete ringförmige Gleitfläche (15) auf einer grundkörperseitigen Gleitfläche (16) abgestützt ist und daß die Kolbenstange (20) von mehreren über den Umfang verteilten Kolben-Zylinder-Einheiten (19) zwischen den beiden Planverzahnungsringen (11, 12) zum Verriegelungsring (13) hin hindurchtreten, den Ver­ riegelungsring (13) mit Spiel durchdringen und an diesem jeweils zum Ver- und Entriegeln in axialer Richtung angreifen.

2. Teileinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verzahnung des zweiten Planverzahnungsrings radial innerhalb der Ver­ zahnung des ersten Planverzahnungsrings angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Planverzahnungsring (10) eine radial vor seine Verzahnung (12) vorstehende Ring­ partie (26) aufweist, die axiale Durchbrüche (25) zur Auf­ nahme der Kolben-Zylinder-Einheiten (19) besitzt und die grundkörperseitige Gleitfläche (16) bildet.

3. Teileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben (21) der Kolben-Zylinder-Einheit (19) beidseitig mit Druckmedium beaufschlagbar sind.

4. Teileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kolbenstange (20) in axialer Richtung einerseits mit einem radialen Absatz (27) und andererseits mit der Stirnseite einer auf die Kolbenstange (20) aufgeschraubten Mutter (28) zum Ein­ stellen eines axialen Spiels am Verriegelungsring (13) angreift.