DE2627780A1

DE2627780A1 - Fernsteuerbarer schalttisch, insbesondere revolverkopf, fuer werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2627780A1
Application number: DE19762627780
Authority: DE
Inventors: Heinz Buchmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-22
Filing date: 1976-06-22
Publication date: 1978-01-05
Also published as: SE7707167L; FR2355601A1; FR2355601B1; DE2627780C3; GB1583506A; IT1083538B; US4151759A; DE2627780B2

Description

Fernsteuerbarer Schalttisch, insbesondere Revolverkopf. ' ' für Werkzeugmaschinen.

Die Hauptanmeldung P 25 36 00^.7 bezieht sich auf einen Schalttisch, insbesondere auf einen Revolverkopf, für Werkzeugmaschinen, mit einem stationären, mit der Werkzeugmaschine losnehmbar verbundenen Tischteil und einem an dem stationären Tischteil drehbar und axial verschiebbar gelagerten drehbaren Tischteil, das durch Axialverschiebung in vorzugsweise einer Planverzahnung mit dem stationären Tischteil formschlüssig kuppelbar ist, einen umsteuerbaren Antriebsmotor, der vorzugsweise innerhalb des stationären Tischteiles angeordnet ist und der über ein Untersetzungsgetriebe und einem mit einem Schraubgewinde versehenen Antriebsteil, das um den stationären Tischteil drehbar, aber zu diesem axial nicht verschiebbar, gelagert ist, den drehbaren Tischteil aus der Planverzahnung entkuppelt, ihn in die gewünschte Position verschaltet, und ihn mit seiner entgegengesetzten Drehrichtung wieder in die Planverzahnung einkuppelt, wobei das Schraubgewinde des Antriebsteiles je nach Drehsinn des Motors die axiale Verschiebung des drehbaren Tischteiles aus der Planverzahnung heraus, oder in dieselbe hinein bewirkt, eine Verriegelungseinrichtung, durch die bei Beginn der Drehbedes drehbaren Tischteiles eine formschlüssige Kupplung zwischen dem Antriebsteil und dem drehbaren Tischteil hergestellt wird, die erst dann wieder gelöst werden kann, wenn durch Wenden des Antriebsmotors zum Zweck der Verriegelung des drehbaren Tischteiles im stationären Tischteil rückwärtig ein Überlaufwinkel durchfahren wird, um den das drehbare Tischteil während des Vorlaufes über die eigentliche Position hinaus verdreht wurde, auf sogenannte Vorraster, die vorzugsweise koaxial zum drehbaren Tischteil und verschiebbar in demselben gelagert sind, die in Ausnehmungen des stationären Tischteiles gesteuert einrasten und dadurch den drehbaren Tischteil in rückwärtiger Drehrichtung sperren, die durch einen sogenannten Schleppring in die Ausnehmungen des stationären Tischteiles beim Umsehaltvorgang des Antriebsmotors

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eingesteuert werden und die gegen Rückprellung bei dem Hinkuppelvorrang 60s drehbaren Tischteiles in das stationäre Tisclitail von der Stirnplanfläche des *nit Schraubgewinde versehenen Antriebsteiles überdeckt werden.

Dieser Schalttisch oder Revolverkopf ist damit auf eine zweifachwirkende Verriegelungseinrichtung festgelegt, die, von dem einen Schleppring gesteuert, sowohl auf die Verbindung von Antriebsteil und drehbaren Tischteil hinwirkt, als auch auf die Grobpositionierung des drehbaren Tischteiles durch die gesteuerten Vorraster. Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, die Lösung dieses Schalttisches oder Revolverkopfes bei gleich hoher zwangsläufiger Schaltsicherheit zu vereinfachen und damit wirtschaftlicher herstellbar zu machen. "Das ist jedoch nur möglich, wenn die oben beschriebene Vorpositionierung eingebaut werden kann in die Verriegelungseinrichtung zwischen Antriebsteil und drehbaren Tischteil. Weiterhin kann das Schraubgewinde des Antriebsteiles, das die Axialverschiebung des drehbaren Tischteiles bewirkt, bei geeigneter Lösung durch Federwirkung ersetzt werden, ohne die Schaltsicherheit des Aggregates zu mindern. Die deutsche Auslegeschrift DAS 1 293 526 z.B. zeigt die Lösung eines Revolverkopfes für Werkzeugmaschinen auf, bei dem die axiale Verschiebung des drehbaren Tischteiles durch koaxial liegende Druckfedern, die sich auf Kugeln gegen den stationären Tischteil abstützen, gegen die

\bewirkt wird Flankurve des axial gesicherten Antriebsteilesi Die Plankurve ist mehrzahnig ausgebildet. Sie weist eine Schräge auf, mittels der bei entsprechender Drehung des Antriebsteiles das drehbare Tischteil in die Planverzahnung des stationären Tischteiles eingekuppelt wird, oder aber, bei entgegengesetzter Drehung des Antriebsteiles nach oben hin freigegeben wird. Die unter Federdruck stehenden Kugeln gleiten bei Umlauf des drehbaren Tischteiles in Ausnehmungen des stationären Tischteiles ein und wirken somit als nichtsperrende Vorraster.

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Die nach diesem Prinzip gebauten Revolverkopfe oder Schalttische sind nur bei geringer Belastung betriebssicher. Bei hohen Belastungen oder bei einseitiger Belastung, insbesondere bei horizontal liegender Schaltachse, kann selbst mit starken Haltefedern das notwendige Haltemoment nicht aufgebracht werden und die drehbaren Tischteile I&r Revolverkopfe verschalten gegen die Drehkraft des Antriebs^otors. Die Schrägflächen der Stirnkurve des Antriebsteiles wirkai hinr wie ein Freilauf, indem das belastete drehbare Tischteil dem Antrieb davonlaufen kann.

Die vorliegende Erfindung läßt diese FehlermögLichkeit nicht zu und stellt zugleich eine Lösung dar, bei der durch drei Ringteile eine absolute Schaltsicherheit auch bei hohen Belastungen bedingt ist und die durch ihre Einfachheit ein hohes Maß an Wirtschaftlichkeit mit sich führt.
Es zeigt in schematischer Darstellung :

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch den Schalttisch oder Revolverkopf, Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie A-A der Figur 1, Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie B-B der Figur 1, Fig, if die Sicht aus der Sichtung "C" der Figur 3 auf einen Zahneingriff der Kombination von Antriebsteil, Grundring und Schleppring im Zustand "Schalttisch verriegelt",

Fig. 5 die Sicht aus der Richtung "C" der Figur 3 auf die gleiche Kombination wie Figur k, jedoch Zustand "Antrieb gekuppelt, Bereitschaft zum ''/eiterverdrehen",

Fig. 6 einen axialen Schnitt durch die Signal-Gebeeinrichtung, Fig. 7 die Ansicht von oben auf die Signal-Gebeeinrichtung der

Figur 6 .
Das stationäre Tischteil setzt sich zusammen aus der Grundplatte 2 und der Hohlsäule 1. In dieser befindet sich der Motor 3, der vorzugsweise

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ein Drehstrommotor sein wird, der aber auch durch Drucköl oder Druckluft betätigt sein kann. Öle Motorwelle 4 treibt über die Zahnräder 5 und 6, über die Kitzel welle 7 aiit Ritzel S und über die Innenverzahnung 9 das Antriebsteil Io an. Dieses ist drehbar, aber axial durch die Anlauf scheibe 11 un.i die Gewindemuttern 12 gesichert an dem Zapfen 13 der Hohlsäule 1 gelagert.

Das drehbare Tischteil 14 kann sich axial verschiebbar um die Hohlsäule 1 drehen und sitzt mit seiner Planverzahnung 15 im verriegelten Zustand fest in der Planverzahnung 16 der Grundplatte 2. Der Spanndruck des drehbarer, '"ischteiles 14 in der Planverzahnung 15, 16 setzt sich fort über den Grundring 17, der rait dem drehbaren Tischteil 14 fest verschraubt ist, auf das Antriebsteil 1o, das nach oben durch die ^!ewindemuttern 12 angespannt ist.

In der Grundplatte 2 sini Druckfedern 18 eingelassen, deren Druck sich auf das Axial-Lager 19 fortsetzt und die in ihrer Anzahl und Stärke so groß bemessen sind, daß sie bei Freigabe des drehbaren Tischteiles 14 dasselbe mit seiner maximalen angehängten Last nach oben aus der Planverzahnung 15,16 ausheben können.

Wie bereits in der Hauptanmeldung ist um die Hohlsäule 1, innerhalb des Antriebsteiles 1o ein sogenannter Schlepprin§ gelagert, der axial nach oben gegen seine Anlagefläche 21 begrenzt ist, sich aber innerhalb des Antriebsteiles Io relativ gegen dasselbe drehen kann. Oer Schleppring 2o weist innere Rastungen 22 auf, deren Anzahl mit der Anzahl der gewünschten Positionen des drehbaren Tischteiles 14 übereinstimmen muß. In diese Rastungen 22 greift ein Sperrbolzen 23 ein, der durch die Sperrbolzenfeder 24 derart unter Spannung steht, daß sich der ScM eppring 2o in einer Drehrichtung drehen kann, aber in der anderen Drehrichtung gesperrt ist.

Das Antriebsteil 1o weist an seiner unteren Stirnseite 25 mehrere Zahnlücken auf, deren Seitenwände 26 rechtwinklig sind, bzw. eine Schräge

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von 2 bis 3 Grad zur Senkrechten aufweisen, wie bei Klauenkupplungen üblich. Die Anzahl der Zahnlücken muß nicht mit der Anzahl der Positionen des drehbaren Tischteiles übereinstimmen. Der Grundring 17 weist an seiner oberen Stirnseite 27 die gleiche Anzahl Zahnlücken auf, wie das Antriebsteil 1o. Auch deren Seitenwände 28 sind rechtwinklig, oder haben eine leichte Schräge von 2 bis 3 Grad, wie bei dem Antriebsteil· 1o.

Weiterhin sind diejenigen Seitenwände 28 der Zahniücken des Grundrings 17j die der Einzugsrichtung " a " zugekehrt sind, im Bereich der unteren Stirnfiäche 29 des Schleppringes 2o mit einer Schräge 3o versehen. Auch der Schleppring 2o hat in seiner unteren Stirnfläche 29 die gleiche Anzahl Zahnlücken eingearbeitet, wie Antriebsteil· 1o und Grundring 17. Während die Wände dieser Zahnlücken_} die der Wenderichtung " b " zugekehrt sind, die gleichai Schrägen 31 aufweisen, wie der Schieppring 2o, sind die gegenüberiiegenden Wände dieser Zahnlücken, 32,rechtwinkiig.

Auf den Zapfen 13 der Hohlsäule 1 ist die elektrische Signai-Gebeeinrichtung für die Meidung der einzeinen Positionen des drehbaren Tischteiles 1 if aufmontiert. Sie besteht im Wesentiichen aus der Kontaktscheibe 33, die mit dem Zapfen 13 verschraubt ist, und die für jede einzelne Position des Tischteiles 14 jeweils 2 Kontakte 34a und 34b aufweist. Der Schleifer 35 ste^t die Verbindung her zum Zentraikontakt 36. Ein Mitnahmebügel· 37 ist mit dem Antriebsteil· 1o verschraubt und nimmt zentral· zum Aggregat einen Schaltstift 38 auf, dessen Bund 39' eine Winkeiaussparung eC aufweist, in die der im Mitnahmebügel· 37 befestigte Mitnahmstift 4.0 hineinragt. Der Schaitstift 38 ist im Mitnahmebügel· 37 ieichtgängig geiagert, so daß eine Mitnahme des ScfrLeifers 35 durch den Schaitstift 38 erst dann erfoigt, wenn der Mitnahmestift ZfO Aniage mit den Seitenkanten der Winkeiaussparung oG

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Die nicht dargestellten elektrischen Zuleitungen für den Antriebsmotor und für die Signal-Gebeeinrichtung werden durch die Hohlsäule 1 und die Grundplatte 2 aus dem Aggregat herausgeleitet zur elektrischen Steuerungseinrichtung der Werkzeugmaschine. Soll nun der in der Planverzahnung 15_S16 verriegelte drehbare Tischteil 1 if in eine neue Position verfahren werden, so erhält der Antriebsmotor 3 von der Elektrik der Werkzeugmaschine Spannung und treibt über das Untersetzungsgetriebe das Antriebsteil 1o in dem Drehsinn an, der der Pfeilrichtung " b " der Figur 2 entspricht. Die untere Stirnseite 25 des Antriebsteiles Io gleitet unter Spannung des durch die Gewinde-

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muttern 12 eingestellten Spanndruckes auf der oberen Stirnseite des Grundringes 17, bis der Zahn des Grundringes 17 unter der Zahnlücke des Antriebsteiles 1o steht. Die Stellung " P " der Figur i+ ist erreicht. Bei weiterer Drehung von " P " nach " P1 " der Figur 5 gleitet das unter der Spannung der Druckfedern 18 stehende drehbare Tischteil 1if mit seinem Grundring 17 über die Scljirägflachen 3o des Grundringes 17 und über die Schrngflächen gleichen Schrägungswinkels 31 des noch nicht raitdrehenden Schleppringes 2o axial nach oben und die Zähne des Grundringes 17 tauchen formschlüssig derart in die Zahnlücken des Antriebsteiles 1o ein, daß durch die annähernd rechtwinklige Formgebung der Seitenwände 26 des Antriebsteiles 1o und der Seiten-28 des Grundringes 17 eine Lösung dieses Formschlusses durch äußere Kräfte unmöglich ist. Bei der Stellung "P1 " ist die Axialbewegung des drehbaren Tischteiles Ik beendet und die beiden Planverzahnungen 15 und 16 sind außer Eingriff. Der Flankenwinkel der beiden Planverzahnungen muß dem Neigungswinkel der Schrägflächen 3o und 31 entsprechen. Das drehbare Tischteil 1A- wird nun durch den Antriebsmotor 3 in. die gewünschte Position weitergedreht, wobei die Drehung um die Winkelmaßstrecke " P - P1 " über die Position hinaus erfolgt. An dieser Stelle hat der Schleifer 35 den Kontakt 34a erreicht und der Antriebsmotor er-

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hält das Kommando "Senden". Zum gleichen Zeitpunktfist der Sperrbolzen 23 unter der Spannung der Sperrbolzenfeder 24 in eine der Rastungen des Schleppringes 2o eingefallen, der nunmehr in Drehrichtung "a" gesperrt ist, während er vorher, während der Drehung in Pfeilrichtung "b",

und 28 vom Antriebsteil 1o durch die Seitenwände 26/mitgenommen wurde.

Die Seitenwände 26 des Antriebsteiles 1o, die der Richtung " a " zugekehrt sind, drehen nun den Grundring 17 und damit das drehbare Tischteil 1/f in Drehrichtung " a " und an den Schrägflächen 51 des feststehenden Schleppringes 2o gleiten Grundring 17 und drehbares Tischteil 14 nach unten und die beiden Planverzahnungen 15 und 16 schließen sich formschlüssig. Der Antriebsmotor dreht das Antriebsteil kontinuierlich weiter in Drehrichtung " a " und die Stirnzähns des Antriebsteiles 1o und des Grundringes 17 gleiten unter der Spannung der Gewindemuttern solange aufeinander, bis der Motor bei etwa halber Uberdeckung der Stirnzähne abgeschaltet wird.

Die Abschaltung wird durch die Signalgabe des Kontaktes 34b, der von dem Schleifer 35 angefahren wurde, und der seinerseits durch den Kontaktbügel 37 und den Schaltstift 38 über den Kitnehmerstift ^ο in Drehrichtung " a " mitgenommen wurde. Die Winkelaussparung cC ist so bemessen, daß die Kontaktberührung mit Kontakt 34b dann erfolgt, wenn die etwa halbe Überdeckung der Stirnzähne von Grundring 17 und Antriebsteil 1o erreicht ist. Kontakt 34b gibt zugleich die Signalgabe für den Weiterlauf der Werkzeugmaschine.

Bei schweren Schalttischen oder Revolverkopfen mit hoher Belastung kann die Wirkung der Druckfedern 18 durch einen Hastenring 41, der stationär angeordnet ist, unterstützt werden, in dessen Ausnehmungen 42 mit Schräge 43 untere Zähne 44 mit Schrägen 45 des Grundringes 17 eingreifen, die einen Zwangsaushub des drehbaren Tischteiles 14 im Zusammenwirken mit den Druckfedern 18 bei Drehung in Richtung " b " bewirken.

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Claims

Tatentanspräche

1. Fernsteuerbarer Schalttisch, insbesondere !Revolverkopf, für ''!-ivkzeugmaschinen nach Hauptanireldung F 25 3o ooi*.?, ";it eine¹" stationären Tischteil, das vorzugsweise mit einor .y^rkzeugmasohirie abnehmbar verschraubbar ist, einem drehbaren Tischteil, räas um Jas stationäre Tischteil drehbar gelagert und axial verschiebbar ist und an diesen durch die Axialverschiebung in einer Kupplung, insbesondere einer Planverzahnung, kuppelbar ist, einem umsteuerbaren Antriebsmotor, der vorzugsweise innerhalb des stationären Tischteils angeordnet ist und über ein Untersetzungsgetriebe und ein Antriebsteil das unter Federwirkung stehende drehbare Tischteil gegen das stationäre Tischteil verdreht und in der Gegendrehrichtung das drehbare Tischteil nach Erreichen der gewünschten Arbeitswinkelstellung wieder in das stationäre Tischteil einkuppelt, mit einem sich konzentrisch innerhalb des Antriebsteiles um das stationäre Tischteil drehbaren, aber axial festgelegten Schleppring, der sich im Schaltdrehsinn des drehbaren Tischteils mit diesem drehen kann, der aber im Gegendrehsini gegen diese Drehung gesperrt ist, wenn ein bestimmter Überlaufwinkel über die eigentliche Stellung des drehbaren Tischteiles hinaus durchfahren wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schleppring (2o) und das um ihn konzentrisch gelagerte Antriebsteil do) eine Anzahl von Kupplungszähnen stirnseitig (25) aufweist, die während des intkuppelungsVorganges zwischen dem drehbaren Tischtdil (14) und den; stationären Tischteil (1,2) in die Gegen-Zahnlücken eines Kupplungsrings (17)> der mit dem drehbaren Tischteil (Ik) eine Einheit bildet, einfallen, und daß die Kupplungssähne des Schleppringes (2o) einseitig rr.it einer Schrägfläche (31) versehen sind, die auf entsprechende fiegen-

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Schrägflächen (3o) des Kupplungsringes (17) derart wirken können, daß bei in .^inzugsrichtung gesperrtem Schleppring (2o) und weiterer Drehung des Antriebsteils (io) in Kinzugsrichtung, der Kupplungsring (17) axial ausweicht und daß damit das drehbare Tischteil (14) in dem stationären Tischteil (1,2) verriegelt (15»16) wird.

2. Schalttisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsring (17) und das Antriebsteil (io) stirnseitig (27,25) Kupplungszähne aufweisen, deren Seitenwände (28,26) rechtwinklig zur Stirnseite ausgeführt sind, bzw. eine geringe Neigung von einigen Winkelgraden zur Senkrechten haben.

5. Schalttisch nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel· der Planverzahnung (15,16) mit den Neigungswinkeln der Schrägflächen (3o,31) des Schleppringes (20.) und des Kupplungsringes (17) übereinstimmen.

^f. Schalttisch nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß die V/inkel 45 Grad betragen.

5. Schalttisch nach Anspruch 1 bis if, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Stirnflächen (25) des Antriebsteiles (io) und die Gegen-Stirnflächen (27) des Kupplungsringes (17) mit einer ansteigenden Neigung im Verriegelungs-Drehsinn (a) ausgeführt sein können, die dem Steigungswinkel eines selbsthemmenden Gewindes entspricht.

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