DE2627780B2

DE2627780B2 - Revolverkopf o.dgl. winkelschaltbarer Bauteil für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen

Info

Publication number: DE2627780B2
Application number: DE2627780A
Authority: DE
Inventors: Heinz 2000 Hamburg Buchmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-22
Filing date: 1976-06-22
Publication date: 1980-02-28
Also published as: DE2627780C3; GB1583506A; FR2355601B1; SE7707167L; DE2627780A1; IT1083538B; FR2355601A1; US4151759A

Description

Die Erfindung betrifft einen Revolverkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Revolverkopf dieser Art ist in der deutschen Patentschrift 20 62 133 beschrieben. Bei diesem bekannten Revolverkopf enthält die Antriebsverzahnung einerseits ein zwischen dem Antriebsteil und dem drehbaren Revolverkopfteii wirkendes Gewinde und andererseits eine Riegeleinrichtung, durch die bei Beginn der Drehbewegung des drehbaren Revolverkopft^ils eine formschlüssige Kupplung zwischen dem Antriebsteil und dem drehbaren Revolverkopfteil hergestellt wird, die erst dadurch wieder gelöst wird, daß nach Wenden des Antriebsmotors der drehbare Revolverkopfteii im Gegen-Drehsinn um einen Überlaufwinkel zurückbewegt wird, um den der drehbare Revolverkopfteii in der Schalt-Drehrichtung über die angewählte Arbeits-Winkelstellung hinaus verdreht wurde; dabei wird der Schitppring festgehalten, und die Relativbewegung zum Schleppring steuert die Riegeleinrichtung frei. Bei erneutem Erreichen der angewählten Arbeits-Winkelstellung wird der drehbare Revolverkopfteii durch Einrasten von Vorrastern in Rastnuten angehalten und durch weitere Drehung des Antriebsteils in der Gegendrehrichuing schraubt das Gewinde den drehbaren Revolverkopfteii axial in eine Planverzahnung ein.

Dieser bekannte Revolverkopf hat zwar eine hohe Schaltsicherheit ist aber wegen der verhältnismäßig großen Anzahl von zusammenwirkenden Steuer- und Riegelgliedern nicht ganz einfach im Aufbau.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Revolverkopf von gleich hoher zwangsläufiger Schaltsicherheit zu schaffen, der einfacher aufgebaut und damit wirtschaftlicher herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Revolverkopf nach dem Anspruch 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Revolverkopf ist die bei dem vorbekannten Revolverkopf durch Vorraster erzielte Vorpositionierung in die zwischen Antriebsleil und drehbarem Revolverkopf! wirkende Riegeleinrichtung integriert. Eine weitere beträchtliche Vereinfachung ergibt sich dadurch, daß die entkuppelnde Axialverschiebung des drehbaren Revolverkopfteils nicht durch ein Gewinde, sondern von einer Vorspannung, insbesondere einer Feder, bewirkt wird, ohne daß dies einen nachteiligen Einfluß auf die Schaltsicherheit hat.

Es sind Revolverköpfe bekannt (deutsche Auslegeschrift 12 93 526), bei denen der drehbare Revolverkopfteii ebenfalls von Federn axial vorgespannt ist. Dabei ist

jedoch die Kraft, mil welcher der drehbare Revolverkopfteil in einer Arbeits-Winkelstellung festgehalten wird, von der Spannung der Federn abhängig, so daß solche Revolverköpfe nur bei geringen Belastungen betriebssicher sind. Bei hoher und/oder einseitiger ί Belastung, insbesondere bei horizontal liegender Revolverkopf-Drehachse, kann selbst mit starken Haltefedern das notwendige I laltemonieni nicht aufgebra- ht werden, und der drehbare Revolverkopiteil kann unter Überwindung der Feder-Vorspannung gegen die vom in Antriebsmotor bestimmte DrehrichtunE verschaltet werden.

Beim Revolverkopf nach der Erfindung ist die Verriegelungskraft von der Federspannung unabhängig, und die Mechanik ist wesentlich einfacher. Mit nur drei ι > Ringteilen wird eine absolute Schaltsicherheit auch bei hohen Belastungen erzielt, und die Einfachheit des Aufbaues vereinfacht und verbilligt die Fertigung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den ZeJchnun- _>« gen näher beschrieben. Es zeigt

-^:' Fig. I einen schematischen Axialschniu durch einen „U Revolverkopf,

Fig.2 einen schematischen Querschnitt nach der '· Linie A-Ader Fig. 1, >^r,

Fig.3 einen schematischen Querschnitt nach der ■ Linie B-Bder Fig. 1,

F i g. 4 esne schematische Ansicht aus der Richtung C der F i g. 3 auf einen Zahneingriff der Kombination von Antriebsteil, Kupplungsring und Schleppring im Zu- m stand »verriegelt«,

i F i g. 5 eine schematische Ansicht aus der Richtung C fder Fig.3 auf die gleiche Kombination wie Fig.4, $ jedoch im Zustand »Antrieb gekuppelt, Bereitschaft zum Weiterverdrehen«, r>

Fig.6 einen schematischen Axialschnitt durch eine Signal-Gebeeinrichtung, und

f Fig. 7 eine schematische Ansicht von oben auf die Signal-Gebeeinrichtung der F i g. 6.

Bei dem in den Zeichnungen, dargestellten Revolver- w kopf setzt sich der stationäre Revolverkopfteil zusammen aus einer Grundplatte 2 und einer Mohlsäule I. In der Hohlsäule 1 befindet sich ein Antriebsmotor 3, der vorzugsweise als elektrischer Drehstrommotor ausgebildet ist, aber auch ein durch Druckflüssigkeit oder η Druckluft betätigter Motor sein kann. Die Welle 4 des ^!Antriebsmotors 3 treibt über ein Untersetzungsgetriebe, hier bestehend aus Zahnrädern 5 und 6, einer Ritzelwelle 7, einem Ritzel 8 und einer Innenverzahnung 9, einen Antriebstiil 10 an. Der Antriebsteil 10 ist ·">» drehbar, aber axial durch eine Anlaufscheibe 11 und Gewindemuttern 12 gesichert, an einem Zapfen 13 der Hohlsäule 1 gelagert.

Ein drehbarer Revolverkopfteil 14 ist axial verschiebbar um die Hohlsäule 1 drehbar gelagert und hat eine v> Planverzahnung 15, die im verriegelten Zustand fest in ;eine Planverzahnung 16 der Grundplatte 2 axial eingekuppelt ist. Der Spanndruck des drehbaren Revolverkopfteils 14 in der durch die Planverzahnungen Λ5 und 16 gebildeten Rastkupplung wird über einen im Kupplungsring 17, der mit dem drehbaren Revolverkopfteil 14 fest verschraubt ist, vom Antriebsteil 10 aufgefangen, der nach oben durch die Gewindemuttern 12 gehalten ist.

Der drehbare Revolverkopfteil 14 ist in der <·; Entkupplungsrichtung (in F i g. 1 nach oben) axial vorgespannt. Dazu sind in die Grundplatte 2 Druckfedern 18 eingelassen, deren Druck sich auf Axiallager 19 fortsetzt, die den drehbaren Revolverkopfteil 14 tragen und nach Anzahl und Stärke derart bemessen sind, dall sie den drehbaren Rtvolverkopfteil f4 be* maximal angehängter Last nach oben aus der Planverzahnung 15, 16 ausheben können.

Innerhalb des Antriebsteils 10 ist ein Schleppring 20 um die Hohlsäule 1 herum drehbar gelagert. Der Schleppring 20 liegt mit einer oberen Stirnfläche 21 an dem Antriebsteil 10 und kann sich relativ dazu drehen. Der Schleppring 20 hat innere Rastnuten 22, deren Anzahl der Anzahl der gewünschten Arbeits-Winkeleinstellungen des drehbaren Revolverkopiteils 14 entsprechen muß. In diese Rastnuten 22 greift ein Rustbolzen 23 ein, der durch eine Rastbolzenfeder 24 derart unter Spannung steht, daß sich der Schleppring 20 in der einen Drehrichtung, nämlich der Schalt-Drehrichtung b (F i g. 2), drehen kann, aber in der Gegendrehrichtung a gesperrt ist.

Zwischen dem Antriebsteil 10 und dem drehbaren Revolverkopfteil 14 wirkt eine Antriebsverzahnung, die iiyon Stirnzähnen auf dem Antriebsteil 10, dem -Kupplungsring i7 und dem Schleppring 20 gebildet wird. Zunächst sind in einer unteren Stirnfläche 25 des Antriebsteils 10 mehrere Kupplungszähne 25a vorgesehen, die mit Gegen-Zahnlücken 27a in der gegenüberliegenden oberen Stirnfläche 27 des Kupplungsringes 17 eine Klauenkupplung bilden. Die Seitenwände 26 bzw. 28 dieser Kupplungszähne 25a bzw. Gegen-Zahnlücken 27a sind rechtwinklig oder haben allenfalls eine geringfügige Schräge von 2 bis 3 zur Senkrechten, wie bei Klauenkupplungen "Mich. Die Anzahl der Kupplungszähne 25a bzw. Gegen-Zahnlücken 27a muß nicht mit der Anzahl der Arbeits-Winkelstellungen des drehbaren Revolverkopfteils 14 übereinstimmen. Weiter ist an der unteren Stirnfläche 29 des Schleppringes 20, die neben der unteren Stirnfläche 25 des Antriebsteils 10 liegt, eine gleiche Anzahl von Kupplungszähnen 29a vorgesehen, die zu den Gegen-Zahnlücken 27a in der oberen Stirnfläche 27 des Kupplungsringes 17 passen. In demjenigen Ringbereich dieser oberen Stirnfläche 27. die dem Schleppring 20 gegenüberliegt, sind diejenigen Seitenwände 28 der Zahnlücken 27a. die der Gegendrehrichtung a zugewandt sind, mit Abschrägungen 30 versehen, und die damit zusammenwirkenden Seitenwände 32 der Kupplungszähne 29 haben entsprechende Abschrägungen 31. Die anderen Seitenwände der Kupplungszähne 29a sind rechtwinklig. Vorzugsweise stimmt der Neigungswinkel der Abschrägungen 30, 31 mit dem Flankenwinkel der Planverzahnung 15, 16 überein; dadurch v/ird der Verschleiß gemindert.

Auf den Zapfen 13 der Hohlsäule 1 ist eine elektrische Signal-Gebeeinrichtung für die Ansteuerung der einzelnen Arbeits-Winkelstellung des drehbaren Revolverkopfteils 14 aufmontiert. Sie enthält eine Kontaktscheibe 33, die mit dem Zapfen 13 verschraubt ist und für jede 'einzelne Arbeits-Winkelsteilung des drehbaren Revolverkopfteils J4 jeweils zwei Kontakte 34a und 34b aufweist. Ein Schleifer 35 stellt die Verbindung her zu einem Zentralkontakt 36. Ein Mitnahmebügel 37 ist mit dem Antriebstei! 10 verschraubt und nimmt zentral zum Aggregat einen Schaltstift 38 auf; dieser hat einen Bund 39 mit einer über einen Winkel« gehenden Aussparung 39a, in die ein im Mitnahmebügel 37 befestigter Mitnehmerstift 40 hineinragt. Der Schaltstift 38 ist mit dem Schleifer 35 gekoppelt und im Mitnahmebügel 37 leichtgängig gelagert, so daß eine Mitnahme des Schleifers 35 durch einen Schaltstift 38 erst dann erfolgt,

wenn der Mitnehmerstift 40 mit den Seitenkanten der Aussparung 39a in Eingriff tritt.

Die nicht dargestellten elektrischen Zuleitungen für den Antriebsmotor und für die Signal-Gebeeiririchlung werden durch die Hohlsäule 1 und die Grundplatte 2 aus dem Aggregat herausgeleitet zur elektrischen Steuerungseinrichtung der Werkzeugmaschine.

Soll nun der in die Planverzahnung 15, 16 eingekuppelte und darin verriegelte drehbare Revolverkopfteil 14 in eine neue Arbeits-Winkelstellung wehergesdialtel v/erden, so erhält der Antriebsmotor 3 von der Elektrik der Werkzeugmaschine Spannung und treibt über das Untersetzungsgetriebe den Antriebsteil if O in der Schalt-Drehrichfung b an (F i g. 2). Die untere Stirnfläche 25 des Antriebsteils 10 gleite! dann unter dem durch die Gewindemuttern 10 und die Druckfedern 18 eingestellten Spanndruck auf der oberen Stirnfläche 27 des Kupplungsringes 17, bis eine Zahnlücke des Kupplungsringes 17 unter einem Zahn des Antriebsteils 10 sieht. Die Stellung F der Fig.4 ist erreicht. Bei weiterer Drehung von P nach der Stellung Fl der F i g. 5 gleitet der unter der Spannung der Druckfedern 18 stehende drehbare Revolverkopfteil 14 mit dem daran befestigten Kupplungsring 17 und dessen Schrägfiächen 30 über die Schräglilächen 31 gleichen Schrägungswinkel des noch nicht mitdrehenden Schleppringes 20 axial nach oben, und die Zahnlücken des Kupplungsringes 17 nehmen formschlüssig die Stirnzahne des Antriebsteils 10 auf, so daß infolge der annähernd rechtwinkligen Formgebung der Seitenwände 26 und 28 der Stirnzähne bzw. der Zahnlücken eine Lösung dieses Formschlusses durch äußere Kräfte praktisch unmöglich ist. Bei der Stellung Fl (Fi g. 5) ist die Axialbewegiing dts drehbaren Revolverkopfteils 14 beendet, und die beiden Planverzahnungen 15 und 16 sind außer Eingriff. Der Flan! enwinkel der beiden Planverzahnungen muß dem Neigungswinkel der Schrägflächen 30 und 31 entsprechen. Der drehbare Revolverkopfteil 14 wird sodann durch den Antriebsmotor 3 in die gewünschte Arbeits-Winkelstellung v/eitsrgedreht, wobei die Drthung um einen Überlaufwinkel, der dem Abstand der Positionen P und F1 entspricht, weiter erfolgt als bis zu der angewählten Arbeits-Winkelsteilung. In der Überlaufposition Fl hat der Schleifer 35 den Kontakt 34a erreicht, und der Antriebsmotor 3 erhält das Kommando »Wenden«. Zum gleichen Zeitpunkt ist der Rastbolzen 23 unter der Spannung der Rastbolzenfeder 24 in eine der Rastnuten 22 des Schleppringes 20 eingefallen, so daß der Schleppring nunmeh: gegen Drehung in Gegen-Drehrichtung a gesperrt ist, während er vorher, während der Drehung in Schall-Drehrichtung b, vom Antriebsteil 10 durch den Eingriff der Seitenwände 28 und 32 mitgenommen wurde, Die Seitenwände 26 des Antriebsteiis 10, die der Gegen-DrehrichtUng a zugekehrt sind, drehen nun den Kupplungsring 17 und damis den drehbaren Revolverkopfteil Ϊ4 in der Gegen-Drehrichtung a, und an den Schrägflächen 31 des feststehenden Schleppringes 20 gleiten der Kupplungsring 17 und der drehbare Revolverkopiteil 14 nach unten bis zum formschlüssigen Einkuppeln der beiden Planverzahnungen 15 und 16. Der Antriebsmotor 3 dreht den Antriebsteil 10 kontinuierlich weiter in der Gegen-Drehrichtung a, und die Stirnzähne des Antrisbsleils 10 und des Kupplungsringes 17 gleiten unter der Spannung der Gewindemuttern 12 solange aufeinander, bis der Motor bei etwa halber Überdeckung der Siirnzähne

20- abgeschaltet wird. Die gegenüberliegenden Stirnflächen 25 und 27 des Antriebsleils 10 und des Kupplungsringes 17 können mit einer in der Schalt-Drehrichtung a ansteigenden Neigung ausgeführt sein, die dem Steigungswinkel eines selbsihemmenden Gewindes entspricht, um dazu beizutragen, daß der drehbare Revolverkopfteil 14 spielfrei in der eingenommenen Arbeits-Winkelstellung sitzt.

Die Abschaltung des Antriebsmotors 3 wird ausgelöst durch Signalgabe des Kontakts 346, der vom Schleifer 35 angefahren wurde, welcher seinerseits durch den Kontaktbügel 37 und den Schaltstift 38 über den Mitnehmerstift 40 in der Gegen-Drehrichtung a mitgenommen wird. Die Aussparung 39a ist so bemessen, daß die Kontaktberührung mit Kontakt 34£>

dann erfolgt, wenn die etwa halbe Überdeckung der Stirnzähne von Kupplungsring 17 und Antriebsteil 10 erreicht ist. Der Kontakt 346 gibt zugleich das Signal für den Weiterlauf der Werkzeugmaschine.

Bei schweren Revolverköpfen mit hoher Belastung kann die Wirkung der Druckfedern 18 durch einen Rastenring (Fig.4 und 5) unterstützt werden, der stationär angeordnet ist. Der Rastenring 41 hat Ausnehmungen 42 mit Schrägen 43, die in untere Zähne 44 mit Schrägen 45 des Kupplungsringes 17 eingreifen, so daß bei Drehung in der Schalt-Drehrichtung b der drehbare Revolverkopfteil 14 im Zusammenwirken mit den Druckfedern zwangsweise um einen Hubweg X angehoben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Revolverkopf od. dgl. winkelschaltbares Bauteil für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschi ncn, mit einem stationären Revolverkopfteil, der vorzugsweise mit einer Werkzeugmaschine abnehmbar verschraubbar ist, einem drehbaren Revolverkopfteil, der um den siationären Revolverkopfteil drehbar gelagert ist, durch Drehen in einer Schalt-Drehrichtung in eine gewünschte Arbeits-Winkelstellung weiterschaltbar und bei Drehen in der Gegendrehrichtung durch Schrägflächen-Eingriff axial an dem stationären Revolverkopfteil in einer Rastkupplung, inibesondere einer Planverzahnung, in einer Arbeits-Winkelstellung einkuppelbar ist, einem umsteuerbaren Antriebsmotor, der vorzugsweise innerhalb des stationären Revolverkopfteils angeordnet ist und über ein Untersetzungsgetriebe eine« Antriebsteil treibt, der über eine Antiiebsverzahnung den drehbaien Revolverkopf- "teil drehend und axial antreiben kann, und einem konzentrisch innerhalb des Antriebsteils um den stationären Revolverkopfteil drehbaren, jedoch axial unverschiebbaren Schleppring, der sich in der Schalt-Drehrichtung des drehbaren Revolverkopfteils mit diesem drehen kann, im Gegendrehsinn jedoch gegen diese Drehung gesperrt ist, wenn ein bestimmter Überlaufwinkel, der beim Weilerschalten in der Schalt-Drehrichtung über die angewählte Arbeits-Winkelstellung des drehbaren Revolverkopfteils hinaus durchfahren worden ist, in der Gegendrehrichlung zurück durchfahren wird, d a durch gekennzeichnet, daß die Antriebsverzahnung von an dem Schleppring (20) und an dem um ihn konzentrisch gelagerten Antriebsteil (10) stirnseitig vorgesehenen Kupplungszähnen (29,7, 25a) und Gegen-Zahnlücken (27a) eines Kupplungsrings (17), der mit dem drehbaren Revolverkopfteil (14) eine Einheit bildet, gebildet ist, die während der axialen Entkuppelbewegung des drehbaren Revolyerkopfteils (14) aus dem stationären Revoiverkepfteil (1, 2) zum Eingriff kommen, daß die Kupplungszähne (29a)des Schleppringes (20) einseitig mit einer Schrägfläche (31) versehen sind, die auf entsprechende Gegen-Schrägflächen (30) der Kupplungszähne (2Ta) des Kupplungsringes (17) derart wirken können, daß bei in der Gegcn-Drehrichtung gesperrtem Schleppring (20) und weiterer Drehung des Antriebsteils (10) in der Gegen-Drehrichtung der Kupplungsring (17) axial ausweicht und damit der drehbare Revolverkopfteil (14) axial in den stationären Revolverkopfteil (1,2) eingekuppelt und in ihm verriegelt wird, und daß der drehbare Revolverkopf teil (14) in der Entkuppiungsrichtung axial vorgespannt ist.

2. Revolverkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungszähne (27a, 25a) des Kupplungsringes (<7) und des Antriebsteils (10) Zahnflächen (28,26) aufweisen, die rechtwinklig zur Urnfangsrichtung der Drehbev/egung liegen oder allenfalls eine geringe Neigung von einigen Winkelgraden zu der Umfangsrichtung haben.

3. Revolverkopf nach Anspruch 2, mit einer als Planverzahnung ausgeführten Rastkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel der Planverzahnung (15, 16) mit den Neigungswinkeln dtr Schrägflä^hen (30, 31) des Schleppringes (20) und des Kur»--· !!--"".ringes (17) übereinstimmt.

4. Revolverkopf nach Anspruch 3, dadurch gekenn/.eichne'.daß die Winkel 45° betragen.

5. Revolverkopf nach einem der vorhertehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Stirnflächen (25) des Antriebsteils (10) und die Gegen-Slirnflächen (27) des Kupplungsringes (17) mi! einer ansteigenden Neigung im Verriegelungs-Drehsinn ^ausgeführt sind, die dem Steigungswinkel eines selbsihemmenden Gewindes entspricht.

6. Revolverkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dall die Kupplungs/ahne (29,7, 25a) an nebeneinanderliegenden unteren Stirnflächen (29, 25) des Schleppringes (20) und des Antriebsteils(lO) vorgesehen sind.