DE2758655C3

DE2758655C3 - Rundschalttisch für Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2758655C3
Application number: DE2758655A
Authority: DE
Inventors: Tokiji Kawasaki Kanagawa Shimajiri
Original assignee: Fujitsu Fanuc Ltd
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1976-12-29
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1981-06-19
Also published as: IT1091630B; DE2758655A1; JPS5384279A; DE2758655B2; FR2375952B1; GB1595490A; FR2375952A1; US4333363A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Rundschalttisch für Werkzeugmaschinen, mit einem Sockel, einer diesem gegenüber absatzweise drehbaren und axial bewegbaren Aufspannplatte, einem ersten, dem Sockel zugeordneten Planverzahnungskranz und einem zweiten, der Aufspannplatte zugeordneten Planverzahnungskranz, die im Eingriff miteinander die Aufspannplatte drehfest gegenüber dem Sockel halten und durch axiale Bewegung der Aufspannplatte außer Eingriff bringbar sind, sowie mit Antriebsgliedern zur axialen Bewegung und Drehung der Aufspannplatte, die zwei koaxial miteinander im Gewindeeingriff stehende Gewindeelemente aufweisen, von denen ein erstes mit der *'> Aufspannplatte drehfest verbunden ist.

Bei einem solchen bekannten (DE-OS 2146 080) Rundschalttisch ist das nicht mit der Aufspatinplatte drehfest verbundene zweite Gewindeelement drehbar aber axial unverschiebbar am Sockel gelagert und über einen aus vier Zahnrädern und einer Gewindeverbindung bestehenden Getriebezug durch einen Motor drehantreibbar. Durch seine Drehung wird über das mit der Aufspannplatte fest verbundene erste Gewindeelement die Aufspannplatte, die zunächst durch die beiden Planverzahnungskränze gegen Drehung gesichert ist, bis zum Ausrasten dieser Planverzahnungskränze axial angehoben. Sodann erfolgt durch weitere Drehung des zweiten Gewindeelements, das unter der Einwirkung von Verriegelungseinrichtungen nunmehr drehfest mit dem ersten Gewindeelement verbunden ist, die Weiterschaltbewegung der Aufspannplatte. Die Schaltwinkelgröße ist bei diesem Rundschalttisch veränderbar. Die die Axialbewegung und die anschließende Weiterschaltbewegung der Aufspannplatte bewirkende Antriebseinrichtung ist — wie dargelegt — wegen des umfangreichen Getriebezuges und der verschiedenen Ver- und Entriegelungseinrichtungen sehr kompliziert und erfordert einen großen Bauaufwand.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Rundschalttischanordnung für Werkzeugmaschinen der eingangs genannten Bauart für diejenigen Anwendungsfälle, in denen ein stets gleichbleibender Schaltwinkel ausreicht, zu schaffen, die einfacher aufgebaut ist und daher auch mit weniger Bauteilen hergestellt wurden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Es ist auch eine Schwingklammer bekannt (DE-OS 17 52144), bei welcher eine Axialverschiebung mit anschließender Verdrehung allein durch das axiale Bewegen des einen von zwei koaxial zueinander angeordneten Gewindeelementen bewirkt wird. Eine entgegengesetzte Bewegung des einen Gewindeelements führt die Schwingklammer in ihre Ausgangslage zurück, d.h. eine Hin- und Herverschiebung des Gewindeelements bewirkt ein Hin- ur-d Herschwenken der Schwingklammer, nicht ein absatzweises Weiterdrehen, so daß diese Schwtngklammcr nicht für eine Rundschalttischanordnung geeignet ist

Erfindungsgemäß sind also lediglich noch die beiden miteinander in Gewindeeingriff stehenden Gewindeelemente vorhanden, von denen das eine nur durch eine einfache Hubeinrichtung, beispielsweise eine druckmittelbeaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit axial bewegt zu werden braucht, um sowohl das Anheben als auch das Drehen der Aufspamiplatte zwecks Indexieren derselben zu erreichen.

Vorteilhaft sind die Gewindeelemente Kugelgewindeelemente, welche Kugeln drehbar zwischen dem ersten und dem zweiten Gewindeelement aufweisen.

Die Hubeinrichtung kann zweckmäßig auch eine aus einer Spulenanordnung und einer Ankerplatte bestehende, elektromagnetische Hubeinrichtung sein, wobei die Ankerplatte (26) mit dem ersten Gewindeelement verbunden ist

Die Erfindung und ihre weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, die mit einem erfindungsgemäßen Rundschalttisch versehen ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Rundschalttisches;

Fig.3 eine Draufsicht auf einen Planverzahnungskranz, der für den Rundschalttisch der F i g, 2 verwendbar ist;

Fig.4 eine TeUquerschnittsansieht zweier Planverzahnungskränze, die für den Rundschalttisch nach s F i g. 2 verwendbar sind;

Fig.5 eine Draufsicht auf eine Aufspannplatte, die bei dem Rundschalttisch der F i g. 2 verwendbar ist, zur Darstellung von sich in Umfaugsrichtung erstreckenden Nuten in der Aufspannplatte;

Fig.6 eine Draufsicht auf einen Mechanismus zur Verhinderung eines Rücklaufs der bei dem Rundschalttisch nach F i g. 2 verwendeten Aufspannplatte;

F i g. 7 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rundschalttisches;

Fig.8 eine Querschnittsansicht längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7;

Fig.9 eine Teilquerschnittsansicht zweier Planverzahnungskränze, die für den in den F i g. 7 und 8 gezeigten Rundschalttisch verwendbar sind;

Fig. 10 eine Teilansicht eines bei dem Rundschalttisch gemäß F i g. 7 und 8 verwendeten Drehsperrmechanismus;

F i g. 11 eine Draufsicht auf ein Ringteil, das bei dem in den F i g. 7 und 8 gezeigten Rundschahtisch verwendet wird, zur Darstellung einer Anordnung sich in Umfangsrichtung erstreckender Nuten im Ringteil; und

F i g. 12 eine zum Teil schematische Teildraufsicht auf einen Mechanismus zur Verhinderung einer Rückdrehung der Aufspannplatte des in den Fig.7 und 8 gezeigten Rundschalttisches.

F i g. 1 zeigt eine Außenansicht einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine mit einem Rundschalttisch und einer numerischen Steuervorrichtung 1 mit einer Bedienungstafel 2 und einem Befehlsbandleser 3. Die numerische Steuervorrichtung 1 ist einer Werkzeugmaschine 4 so zugeordnet, daß beide zu einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine integriert sind. Die Werkzeugmaschine 4 besitzt einen Spindelkopf S, einen automatischen Werkzeugwechsler 6, ein Maschinenbett 7, eine Konsole 8 und einen Tisch 9. Auf dem Tisch 9 ist eine erfindungsgemäße Rundschalttischanordnung 10 montiert In der Werkzeugmaschine nach F i g. 1 ist der Spindelkopf 5 so angebracht, daß er in seiner Axialrichtung fZ-Achsenrichtung) längs einer Schienenanordnung AZ bewegbar ist. .Die Konsole 8 ist längs einer im Maschinenbett 7 gebildeten Schienenanordnung LYin einer y-Achsenrichtung beweglich. Der Rundschalttisch 10 umfaßt eine Aufspannplatte 30, die um eine zur K-Achse parallele Achse drehbar ist Bei dem Runäschalttisch wird ein Schalten der Aufspannplatte 30 um je eine Vierteldrehung (90^s) gemäß nachfolgender Beschreibung durchgeführt:

Gemäß Fig.2 umfaßt der Rundschalttisch einen oberen Sockel 21 und einen unteren Sockel 22, die beide aus magnetischem Material hergestellt sind. Der untere Sockel 22 ist an der unteren Oberfläche des oberen Sockels 21 mit Hilfe von Schraubbolzen 23 befestigt (von denen in F i g. 2 lediglich ein Bolzen 23 gezeigt ist). Der untere Sockel 22 ist mit elektrischen Wicklungen 24 versehen, die koaxial zu einer Achse des Sockels 22 angeordnet sind. Somit bilden der untere Sockel 22 und die elektrischen Wicklungen 24 einen Elektromagneten, wenn die elektrischen Wicklungen 24 elektrisch erregt ^h^ sind. Ein Teil 25 des unteren Sockels 22, der die Form einer den elektrischen Wicklungen 24 benachbarten Ausnehmung des unteren Sockels 22 besitzt, fungiert als Magnetpol des Elektromagneten. Der Magnetpolteil 25 des Elektromagneten liegt einer Ankerplatte 26 aus magnetischem Material gegenüber und dient zum magnetischen Anziehen der Ankerplatte 26, wenn die Wicklungen 24 des Elektromagneten erregt werden. Wenn die Ankerplatte 26 zum Magnetpoiteil 25 des Elektromagneten hin angezogen wird, wird der Schaltvorgang des Rundschalttisches 10 ausgeführt, das heißt, der aus dem unteren Sockel 22 und den elektrischen Wicklungen 24 bestehende Elektromagnet und die Ankerplatte 26 arbeiten als eine Antriebseinrichtung des Rundschalttisches der F i g. 2.

Koaxial zur Achse des Rundschalttisches ist ein Kugelumlaufspindelmechanismus angeordnet mit einem ersten Gewindeelement 27, einem zweiten Gewindeelement 28 und mehreren zwischen den Gewindeelementen 27, 28 angeordneten Kugeln. Das zweite Gewindeelement 28 ist beispielsweise mittels Schrauben mit der Ankerplatte 26 verbunden und in eine Hülse 29 gesetzt, die sich im Inneren des unteren Sockels 22 befindet. Die Hülse 29 ΊΆ zur Führung der Axialbewegung des Gewindeelementes 28 vorgesehen. Ein oberes Ende des ersten Gewindeelementes 27 ist mit der Ai-fspannplatte 30 verbunden. Deshalb führen das Gewindeelement 27 und die Aufspannplatte 30 gemeinsam eine Axialbewegung sowie eine Drehbewegung durch.

Eine Schraubenfeder 32 ist zwischen dem oberen Ende des zweiten Gewindeelementes 28 und einem Innenvorsprung 31 des oberen Sockels 21 angeordnet Die Schraubenfeder 32 ist dafür vorgesehen, das zweite Gewindeelement 28 immer axial nach unten (in F i g. 2 betrachtet) zu drücken. Daher wird die axiale Aufwärtsbewegung des zweiten Gewindeelementes 28 von der zuvor erwähnten Antriebseinrichtung bewirkt während die axiale Abwärtsbewegung des zweiten Gewindeelementes 28 zur Rückkehr in dessen unterste Position durch die Schraubenfeder 32 bewirkt wird. Zwischen der Schraubenfeder 32 und dem oberen Ende des zweiten Gewindeelementes 28 ist jedoch ein Axiallager 33 vorgesehen, so daß die von der Feder 32 ausgeübte axiale Federkraft das zweite Gewindeelement 28 nicht an einer Drehbewegung hindert Ein Axiallager 34 ist auf äem ersten Gewindeelement 27 angeordnet und zwischen einer obersten Fläche des Axiallagers 34 und einer unteren Fläche 35 des Vorsprungs 31 des oberen Sockels 21 ist ein in F i g. 2 mit g bezeichneter Spalt vorgesehen, wenn das erste Gewindeelement 27 in Axialrichtung in seine unterste Position abgesenkt ist Deshalb kann sich das erste Gewindeelement 27 von seiner untersten Position aus um einen dem Spalt g entsprechenden axialen Betrag bewegen. Man beachte, daß der Spalt g so eingestellt ist daß er kleiner als ein Spalt G ist der zwischen dem Magnetpolteil 25 des unteren Sockels 22 und der Ankerplatte 26 vorgesehen ist, wem dieselbe Überhaupt nicht in Richtung Polteil 25 angezogen ist

Zwischen dem oberen Sockel 21 und der Aufspannplatte 30 sind Planverzahnungskränze 36 und 37 angeordnet die generell jeweils Ringform besitzen. Der Planverzahnungsb'anz 36 ist ata oberen Sockel 21 befestigt und in der dem Planverzahnungskranz 37 gegenüberliegenden Fläche mit einer Vielzahl von Ausnehmungen versehen, wie nachfolgend beschrieben ist. Andererseits ist der Planverzahnungskranz 37 an der Aufspannplatte 30 befestigt und mit einer Vielzahl konvexer Teile versehen, die zu den Ausnehmungen des Planverzahnungskranzes 36 komplementär sind. In F i g. 2 ist derjenige Zustand des Rundschalttisches

gezeigt, in welchem der Schaltvorgang nicht ausgelöst ist; die konvexen, das heißt, nach außen gebauchten Teile des Planverzahnungskranzes 37 greifen in die komplementären Ausnehmungen des Planverzahnungskranzes 36 ein. Somit ist in dem in Fig. 2 gezeigten -, Zustand die Aufspannplatte 30 mit Hilfe der Planverzahnungskränze 36 und 37 mit dem oberen Sockel 21 verrastet, so daß keine Drehbewegung der Aufspannplatte 30 zugelassen ist. Die Planverzahnungskränze 36 und 37 kommen außer Eingriff miteinander, wenn die m Aufspannplatte 30 zusammen mit dem Gewindeelement

27 axial nach oben bewegt wird, bis der Spalt g verschwindet.

Die Aufspannplatte 30 ist an ihrer unteren Oberfläche mit vier sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten > · 38 versehen. Andererseits ist ein Axialstift 39, der verschiebbar in einer Bohrung 40 des oberen Sockels 21 gehalten wird, auf der obersten Endoberfläche des zweiten Gewindeelementes 28 so angeordnet, daß der Stift yi in eine der sich in umfangsrichtung erstrecken- _>n den Nuten 38 eingreifen kann, wenn das Gewindeelement 28 axial aufwärts bewegt wird. Eine Feder 42 ist so angeordnet, daß sie den Stift 39 immer gegen die oberste Endoberfläche des zweiten Gewindeelementes

28 drängt.

Die Nuten 38 der Aufspannplatte 30 und der auf dem zweiten Gewindeelement 28 angeordnete Stift 39 wirken für eine Grobschaltung der Aufspannplatte 30 zusammen. Wenn der Schaltvorgang des Rundschalttisches noch nicht begonnen hat, befindet sich der Stift 39 «> in der Position, in welcher sein oberes Ende mit der Oberfläche am oberen Ende des oberen Sockels 21 fluchtet, so daß kein Teil des Stiftes 39 in irgendeine der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 38 eindringt. In diesem Zustand wird der Stift 39 durch die r. von der Feder 42 ausgeübte Kraft gegen das zweite Gewindeelement 28 gepreßt. Andererseits dringt der Stift 39 unmittelbar vor der Vollendung eines Schaltvorganges der Aufspannplatte 30 in eine benachbarte Nut 38 der Aufspannplatte 30 ein und kommt in Eingriff mit <" der Endwand der benachbarten Nut 38. so daß das Grobschalten der Aufspannplatte 30 mit dem Stift 39 .1..^kW₁₁V,,-, .„„Λ

Mit 43 ist eine Abstreifvorrichtung gekennzeichnet, die am unteren Umfang der Aufspannplatte 30 befestigt -■ "· und mit einer Abdeckung 44 bedeckt ist. Die Abstreifvorrichtung 43 ist aus magnetischem Material hergestellt, während die Abdeckung 44 aus nicht magnetischem Material besteht. Die Abstreifvorrichtung 43 und die Abdeckung 44 sind vorgesehen, um zu *> verhindern, daß irgendein Fremdkörper, wie feine Schneidspäne, zwischen die Aufspannplatte 30 und den oberen Sockel 21 gelangen. In der oberen Endoberfläche des oberen Sockels 21 sind koaxial zur Achse der Aufspannplatte 30 elektrische Wicklungen 45 unterge- « bracht. Wenn die elektrischen Wicklungen 45 erregt werden, wird in dem Teil des oberen Sockels 21. der den Wicklungen 45 benachbart ist, ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Daher wirken mit Bezugsziffern 46 und 47 gekennzeichnete Teile des oberen Sockels 21 als to Magnetpole, die die Aufspannplatte 30 in Richtung zum oberen Sockel 21 anziehen können. Dieses Anziehen der Aufspannplatte 30 in Richtung zum oberen Sockel 21 ist sehr wirksam, um die Aufspannplatte 30 nach Vollendung eines jeden Schaltvorgangs unverschiebbar zu halten. Deshalb kann die Aufspannplatte 30 beispielsweise als Schaltwerktisch einer in F i g. 1 gezeigten Werkzeugmaschine verwendet werden.

In der Aufspannplatte 30 ist eine T-förmige Nut 48 gebildet. Ein Flansch 49 ist am unteren Teil des oberen Sockels 21 ausgebildet, so daß der Rundschalttisch 10 an unterschiedlichen Maschinen befestigt werden kann. Eine Abdeckplatte 50 bedeckt die Unterseite des Rundschalttisches 10.

Die Fig. 3 und 4 zeigen den Aufbau der Planverzahnungskränze 36 und 37. Gemäß den F i g. 3 um! 4 besitzt der an der Aufspannplatte 30 (Fig. 2) befestigte Planverzahnungskranz 37 Ringform und ist mit vier konvexen, das heißt ausgebauchten Teilen 371 versehen. (Man beachte: Die Anzahl der konvexen Teile 371 hängt von der Anzahl der Schaltpositionen der Aufspannplatte 30 ab.) Die vier konvexen Teile 371 sind im gleichen Winkelabstand angeordnet, so daß die benachbarten konvexen Teile 371 in Umfangsrichtung einen Winkelabstand von <HT zueinander haben. Andererseits besitzt der am oberen Sockel 21 befestigte Planvcrzahnungskranz 36 ebenfalls Ringform, ist jedoch in Fig. 3 nicht gezeigt. Der Fianverzahnungskraii/. 36 Im iitii Ausnehmungen 361 versehen (von denen lediglich eine in F i g. 4 gezeigt ist), deren Anzahl gleich der Zahl der konvexen Teile 371 des Planverzahnungskranzes 37 gewählt ist. Die Ausnehmungen 361 sind so angeordnet, daß benachbarte Ausnehmungen 361 in Umfangsrichtung einen Winkelabstand von 90° voneinander haben. Das heißt, die Planverzahnungskränze 36 und 37 sind so strukturiert, daß die konvexen Teile 371 und die Ausnehmungen 361 miteinander in Eingriff gebracht werden können. Aufgrund der in Eingriff bringbaren Anordnung der vier konvexen Teile 371 und der vier Ausnehmungen 361 können die ϊ τ · den Fig. J und 4 gezeigten Planverzahnungskränze 36 und 37 also zum Schalten von vier Positionendes Drehtisches 30(F ig. 2) bezüglich des oberen Sockels 21 (Fig. 2) verwendet werden, während die Aufspannplatte 30 eine vollständige Drehung durchführt.

F i g. 5 zeigt eine Anordnung der Nuten 38 der Aufspannplatte 30. Jede der vier gleichen Nuten 38 ist in der Oberfläche der Aufspannplatte 30 so gebildet, daß die Umfangslänge einer jeden Nut 38 im wesentlichen einem Viertel eines vollständigen Kreises gleicht. Wie »iiunr anhanH Hpr F i σ 7 beschrieben, ereift der Stift 39 (Fig. 2) in eine der vier Nuten 38" ein. wenn ein Schaltvorgang der Aufspannplatte 30 begonnen wird. Wenn die Aufspannplatte 30 um ein Viertel einer vollständigen Umdrehung gedreht wird, stößt daher eine der Endwände der Nut 38, in welche der Stift 39 eingreift, gegen den Stift 39. Als Folge davon wird eine Grobschaltung der Aufspannplatte 30 erreicht.

F i g. 6 zeigt einen Mechanismus zur Verhinderung einer Drehung des in F i g. 2 gezeigten Gewindeeieiih.-ntes 28. Nach F i g. 6 besitzt die Ankerplatte 26 an ihrem Umfang Anschläge 60, die in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Der untere Sockel 22 ist mit einer Sperrklinke 61 versehen, die mit den Anschlägen 60 der Ankerplatte 26 zusammenwirken. Die Sperrklinke 61 wird durch die Wirkung einer Feder 62 immer in Richtung Umfang der Ankerplatte 26 gedreht. Wenn die Sperrklinke 61 in einen der Anschläge 60 eingreift, ist verhindert, daß sich das Gewindeelement 28 bezüglich des unteren Sockels 22 in Gegenuhrzeigerrichtung (in F i g. 6) dreht

Es folgt nun eine Beschreibung des Schaltvorgangs des Rundschalttisches 10 anhand der F i g. 2.

F i g. 2 zeigt einen Zustand, in dem ein Schaltvorgang der Aufspannplatte 30 noch nicht begonnen hat. Um einen Schaltvorgang der Aufspannplatte 30 zu bewir-

ken. das heißt, um die Aufspannplatie 30 um 90^c aus der Stellung in F i g. 2 /ti drehen, werden zunächst die elektrischen Wicklungen 24 erregt, indem ihnen elektrischer Strom zugeführt wird. Als Folge davon wird die Ankerplat.e 26 eletromagnetisch in Richtung Magnetpolteil 25 des unteren Sockels 22 angezogen. Während die Ankerplatte 26 zum Magnetpolteil 25 gezogen wird, wird das zweite Gewindeelement 28 zusamrvn mit dem ersten Gewindeelement 27. das mit dem zweiten Gewindeelement 28 in Eingriff steht, nach oben bewegt, da das Gewindeelement 28 an der Ankerplatte 26 befestigt ist. Die Abwärtsbewegung von erstem Gewindeelement 27 und zweitem Gewindeelernent 28 setzt sich fort, bis das Axiallager 34 gegen die untere Oberfläche 15 des Vorsprungs 31 stößt. Sobald das Axiallager 34 gegen die untere Oberfläche 35 stößt, wird die Aufwärtsbewegung lediglich des ersten Gewindeelements 27 angehalten, während das zweite Gewindeelement 28 zusammen mit der Ankerplatte 26 u.piipr jiiiviarK heupgt wird. Man beachte: Wenn 7ii diesem Zeitpunkt die Aufwärtsbewegung des ersten Gewindeelements 27 angehalten wird, ist der Planverzahnungskranz 37 außer Eingriff mit dem Planverzahmingskranz 36. Deshalb ist das erste Gewindeelement 27 zusammen mit der Aufspannplatte 30 in einem Zustand, in dem sie sieh frei drehen können. Andererseits kann sich das zweite Gewindeelement 28 aufgrund des in F i g. 6 gezeigten Mechanismus nicht drehen. Während das zweite Gewindeelement 28 zusammen mit der Ankerplatte 26 weiter aufwärts bewegt wird, wird das erste Gewindeelement 27 über den / vischen den Gewindeelementen 27 und 28 ungeordneten Kugelumlaufspindelmechanismus dazu gebracht, sich zusammen mit der Aufspannplatte 30 zu drehen. Die Schraubenwindungen des Kugelumlaufspindelmechanismus sind so ausgebildet, daß das Gewindeelement 27 zusammen mit der Aufspannplatte 30 um 90
gedreht wird, während dieAnkerplaite 26 um einen dem Spalt C — g entsprechenden Betrag aufwärts bewegt wird. Wenn sich die Drehung des ersten Gewindeelementes 27 und der Aufspannplatte 30 einem Ende nähern, ist der Stift 39 vollständig in eine der Nuten 38 eingetaucht. Wenn die Endwand der Nut 38. in welche der Stilt 39 hineinragt, gegen den btilt i'i stout, wird daher die Drehung der Aufspannplatte vollständig angehalten. Danach werden die elektrischen Wicklungen 24 entregt, so daß die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Magnetpolteil 25 und der Ankerplatte 26 beseitigt wird. Daher bewegen sich das erste Gewindeelement 27 und das zweite Gewindeelement 28 aufgrund der von der Feder 32 ausgeübten Kraft gleichlaufend nach unten. Während sich beide Gewindeelemente 27 und 28 abwärts bewegen, kommt der Planverzahnungskranz 37 in Eingriff mit dem Planverzahnungskranz 36. Damit ist eine genaue Schalteinste!- lung der Aufspannplatte 30 erreicht und die elektrischen Wicklungen 45 werden erregt. Deshalb wird die Aufspannplatte 30 elektromagnetisch zur oberen Oberfläche des oberen Sockels 21 angezogen und unverdrehbar vom oberen Sockel 21 gehalten. Wenn das erste Gewindeelement 27 in die in F i g. 2 gezeigte Position zurückkehrt, ist das zweite Gewindeelement 28 noch nicht in die in F i g. 2 gezeigte Position zurückgekehrt und setzt seine Abwärtsbewegung mit Hilfe der Feder 32 fort. Da in diesem Zustand weder eine Drehung noch eine Abwärtsbewegung des ersten Gewindeelemtnis 27 möglich ist, kehrt das zweite Gewindeelement 28 in die in F i g. 2 gezeigte Position zurück, während es sich um das erste Gewindeelement 27 dreht. Die Drehung des zweiten Gewindeclcmcnics wird in der Richtung durchgeführt, in welcher der in F i g. 6 gezeigte Mechanismus überspielt wird. Somit kommt ein vollständiger Einstellschaltvorgang der Aufspannplatte 30 zu seinem Ende, und der nächste Vorgang kann durch erneutes Erregen der elektrischen Wicklungen 24 begonnen werden.

Die vorausgehende Beschreibung bezieht sich auf die Ausführungsform der F i g. 2. die jedoch abgeändert werden kann. Wenn beispielsweise der Spalt G mit öl gefüllt wird, wird der Einstellschaitvorgang aufgrund der Dämpfungswirkung des Öls weich ausgeführt.

Die F ι g. 7 bis 12 zeigen einen Rundschalttisch gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Nach F i g. 7 umfaßt der Rundschalttisch einen Sockel 71, der an einer Maschine befestigt ist. für welche der Rundschalttisch verwendet wird, und eine Aufspannplatte 72, die gegenüber dem Sockel 71 von einer F.insiellschaltposition zu einer anderen gedreht werden kann. Die Aufspannplatte 72 ist an ihrer obersten Oberfläche mit Nuten versehen, um ein Werkstück an der Aufspannplatte 72 befestigen zu können. Bei dieser Ausführungsform besitzt die Aufspannplatte 72 Rechteckform.

Gemäß F i g. 8 ist eine Abdeckplatte 73 mit Hilfe von Schrauben 74 (von denen in F i g. 8 nur eine gezeigt ist) um untersten Ende des Sockels 71 befestigt. Die Abdeckplatte 73 besitzt einen vertikalen Vorsprung 75. der sich von der Mitte der Abdeckplatte 73 aus nach oben erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist der vertikale Vorsprung 75 mit der Abdeckplatte 73 integriert. Auf dem vertikalen Vorsprung 75 ist locker ein zweites Gewindeelement 76 eines Kugelumlaufspindelmechanismus montiert. Der Kugelumlaufspindelmechanismus umfaßt das zweite Gewindeelement 76, ein erstes Gewindeelement 77 und mehrere Kugeln 78, die zwischen den beiden Gewindeelementen 76 und 77 angeordnet sind. Das unterste Ende des zweiten Gewindeelementes 76 ist mit einem Kolben 79 verbunden. Das erste Gewindeelement 77 ist mit der Aufspannplatte 72 über Schrauben 80 (von denen in Fig. 8 lediglich eine gezeigt ist), ein Zwischenstück 81 und i>cnrauben ei \\on denen in F i g. 6 ieuigiiiii eine gezeigt ist) verbunden. Zwischen der unteren Wand 83 des Sockels 71 und der Abdeckplatte 73 ist eine Kammer eines mit einem Druckmittel beaufschlagten Zylinders gebildet, die eine erste Kammer 84 und eine zweite Kammer 85 umfaßt, die durch den Kolben 79 getrennt sind. Die erste Kammer 84 steht in Verbindung mit einer Druckmitteleingangs- und -ausgangsöffnung 86. und zwar über eine Öffnung 88. die in der unteren Waid 83 des Sockels 71 gebildet ist. und einer Druckmittelleitung 87. Die zweite Kammer 85 steht über eine Druckmittelleitung 90 in Verbindung mit einer (in Fig.8 nicht gezeigten) Druckmitteleingangs- und -ausgangsöffnung 89. Wenn bei dem beschriebenen Zylinder ein Druckmittel, wie Druckluft, von der ÖFfnung 86 aus in die erste Kammer 84 gebracht wird, wird der Kolben 79 in die in F i g. 8 gezeigte Position bewegt, die er dann einnimmt. Wenn dagegen Druckmittel von der Öffnung 89 aus in die Kammer 85 gebracht wird, wird der Kolben 79 in Richtung zur unteren Wand 83 aufwärts bewegt, bis ein in F i g. 8 gezeigter Spalt G vollständig verschwunden ist.

Ein Anschlag 91. der eine Aufwärtsbewegung des ersten Ge-A'indee!ementes 77 beendet, ist mit dem obersten Ende des Vorsprungs 75 mittels einer

Schraube 92 verbunden. Der Anschlag 91 ist so angeordnet. daU ein Spalt g zwischen einer obersten Oberfläche eines Axiallagers 93. das am obersten Ende des Gewindeelementes 77 befestigt ist. und einer untersten Oberfläche des Anschlags 91 vorgesehen ist, wenn das mit dem zweiten Gewindeelement 76 in Eingriff stehende erste Gewindeelement 77 sich in seiner Ausgangsposition befindet. Planverzahnungskränze 94 und 95 sind so angeordnet, daß sie die Aufspannplatte 72 jeweils in einer Einstellschaltposition halten. Der Planverzahnungskranz 94 ist am Sockel 71 mit Hilfe von Schrauben 96 (von denen in Fig. 8 nur eine gezeigt ist) befestigt, während der Planverzahnungskranz 95 mit Hilfe von Schrauben 97 (von denen in Fig.8 lediglich eine gezeigt ist) an der Aufspannplatte 72 befestigt ist. Der Planverzahnungskranz 94 ist mit einer vorbestimmten Anzahl von Ausnehmungen 98 (von denen in F i g. 9 lediglich eine gezeigt ist) versehen, die in Eingriff gebracht werden können mit derselben Anzahl kor.vcscr Tcüc 99 (in F i g. 9 is; nur einer davon gezeigt), die in der Indexplatte 95 gebildet sind. Sowohl die Ausnehmungen 98 als auch die konvexen Teile 99 sind in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet.

In Fig.8 ist ein Sperrad 100 fest am Kolben 79 montiert, das dem Zweck dient, eine Drehung des zweiten Gewindeelementes 76 zusammen mit dem Kolben 79 nur in einer Richtung zuzulassen. Das Sperrad 100 steht im Eingriff mit einem Klinkenelement 103, das auf einer am Sockel 71 befestigten Welle 101 angebracht ist. Das Klinkenelement 103 unterliegt immer einer von einer Feder 102 ausgeübten Federkraft. Der Eingriff zwischen dem Sperrad 100 und dem Klinkenelement 103 ist am besten in Fig. 10 zu sehen. Ein Anschlagstift 104, der zur Durchführung einer Grobeinstellung der Aufspannplatte 72 vorgesehen ist. befindet sich in einer im Sockel 71 gebildeten Axialbohrung und wird immer von einer Feder 105 nach unten gedrückt. Das unterste Ende des Anschlagstiftes 104 sitzt auf der obersten Oberfläche des Kolbens 79. Das oberste Ende des Anschlagstiftes 104 befindet sich gegenüber einem Ring 106, der an der obersten Oberfläche der AufsDarrnjlatte 72 mittels Schrauben 108 (von denen in F i g. 8 nur eine gezeigt ist) befestigt ist. Der Ring 106 besitzt vier sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten 107, wie Fig. Il zeigt. Die vier Nuten 107 sind voneinander getrennt und besitzen eine Umfangslänge, die je etwa ein Viertel des gesamten Umfangs ausmacht. Mit anderen Worten, jede Nut 107 erstreckt sich in Umfangsrichtung bezüglich der Mitte des Ringes 106 um etwa 90°, wie aus der Darstellung der F i g. 11 ersichtlich ist. Die Grobschalteinstellung der Aufspannplatte 72 ist erreicht, wenn die Drehbewegung der Aufspannplatte 72 angehalten wird, weil eine Endwand 107' einer der vier Nuten 107 gegen den Anschlagstift 104 stößt. Sobald die Endwand 107' gegen den Anschlagstift 104 stößt, prallt die Aufspannplatte 72 jedoch naturgemäß vom Anschlagstift 104 zurück. Um das Auftreten des Zuriickprallens der Aufspannplatte 72 zu verhindern, ist ein Nockenglied 110 (Fig.8) mittels einer Schraube 109 mit dem Zwischenstück 81 verbunden.

Gemäß Fig. 12 stößt gegen den Umfang des Nockengliedes 110 ein Nockenstößel HZ der durch die Kraft einer Feder 111 zur Mitte des Nockengliedes HO hin gedrängt wird. Das Nockenglied 110 ist mit Klinken 113 versehen, die in einem Abstand von 90° angeordnet sind. Wenn die Aufspannplatte 72 (F i g. 8) in F ι g. 12 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wird das Nockenglied 110 entsprechend im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Folglich kommt «in Ende des Nockenstößels 112 in Eingriff mit einer der Klinken 113. Dieser Eingriff des Nockenstößels 112 in eine der Klinken 113 hindert das Nockcnglied 110 daran, sich zusammen mit der Aufspannplatte 73 im Uhrzeigersinn (in Fig. 12) zu drehen. Ferner tritt der Eingriff des Nockenstößels 112 in eine der Klinken 113 unmittelbar nach dem Anschlagen der Endwand 107 (Fig. 11) einer der Nuten 107 an den Anschlagstift 104(F ig. 8 und 11) auf.

Gemäß Fig. 12 ist der Nockenstößel 112 mit einem konischen Teil 114 und einer Nadel 115 integriert, die so angeordnet ist. daß sie in die Druckmittelleitung 87 hineinragt. Nach dem Beginn eines Schaltvorganges der Aufspannplatte 72 und während das Nockenglied 110 zunehmend im Gegenuhrzeigersinn (in Fig. 12) gedreht wird, wird die Nadel 115 des Nockenstößels 112 durch das Nockenglied 110 zunehmend in die Druckmittel-lung R7 gpilriickt. Als Folge davon wird die öffnung der der öffnung 88 (Fig. 8) benachbarten Druckmittelleitung 87 zunehmend vom konischen Teil 114 des Nockenstößels 112 versperrt. Folglich wird währenddes Schalteinstellvorgangs der Aufspannplatte 72 eine bestimmte Menge des Druckmittels innerhalb der ersten Kammer 84 und der öffnung 88 eingeschlossen. Somit wirkt das Druckmittel während des Schalteinstellvorgangs zunehmend der Aufwärtsbewegung des Kolbens 79 (Fig. 8) entgegen. Das heißt, das eingeschlossene Druckmittel wirkt dämpfend.

Der in Fig. 12 gezeigte Block CON kennzeichnet eine Steuerschaltung für ein Flußsteuerungsventil FV. Fig. 12 zeigt einen Zustand, in dem das Flußsteuerungsventil FV so gestellt ist. daß ein Druckmittel von einer Druckmittelquelle FS über das FluQsteuerungsveniil FV zur öffnung 89 geliefert wird, und gleichlaufend gelangt ein Druckmittel von der öffnung 86 über das Flußsteuerungsventil FV zur Druckmittelquelle FS zurück.

Gemäß Fig. 8 ist im obersten Ende des zweiten Gewindeelementes 76 ein Anschlagstück 116 befestigt, und es berührt die oberste Oberfläche des Axiallagers 93. Das Anschlagstück 116 hat die FunKtion. die Abwärtsbewegung des Oewindeeiements 76 und des Kolbens 79 zu beenden.

Es folgt eine Beschreibung der Arbeitsweise des in den F i g. 8 bis 12 gezeigten Rundschalttisches.

F i g. 8 zeigt einen Zustand, in dem kein Einstellschaltvorgang der Aufspannplatte 72 begonnen hat. Von diesem Zustand ausgehend sendet die Steuerschaltung CON einen Befehl an das Flußsteuerungsventil FV. so daß dieses in die in F i g. 12 gezeigte Position geschaltet wird. Als Ergebnis wird ein Druckmittel, beispielsweise Druckluft, von der Druckmittelquelle FS über das Steuerventil FV. die öffnung 89 und die Druckmittelleitung 90 (Fig.8) zur zweiten Kammer 85 (Fig.8) geschickt. Andererseits wird die erste Kammer 84 (F i g. 8) über die öffnung 88 (F i g. 8). die Druckmittelleitung 87. die öffnung 86 und das Flußsteuerungsventil FV in eine Verbindung mit der Druckmittelquelle FS gebracht Deshalb beginnen sich in F i g. 8 der Kolben 79, das zweite Gewindeelement 76, das erste Gewindeelement 77 und die Aufspannplatte 72 aufgrund der Zuführung des Druckmittels in die erste Kammer 84 gleichlaufend abwärts zu bewegen, bis das auf dem Gewindeelement 77 zugeordnete Axiallager 93 gegen den Anschlag 91 stööt Wenn das Axiallager 93 gegen den Anschlag 91 stößt hat sich der Planverzahnungs-

kra::i *4 berctts vom Planverzahnungskranz 95 getrennt. Sobald das Axiallager 93 gegen den Anschlag 91 stößt, wird die Abwärtsbewegung des ersten Gewindeeleiients 77 angehalten. Die Aufwärtsbew?· gung des Kolbens 79 zusammen mit dem Gewindeelement 76 geht jedoch noch weiter, und die weitergehende Aufwärtsbewegung des ersten Gewindeelements 77 bewirkt eine Drehung des zweiten Gewindeelements 76 über den Kugelumlaufspindelmechanismus. Während der Drehung des Gewindeelemenls 77 wird der Kolben 79 aufgrund des Eingriffs zwischen dem am Kolben 79 befestigten Sperrad 100 und dem Klinkenteil 103 an einer Drehung gehindert. Der Kugelumlaufspindelmechanismus ist so aufgebaut, daQ die Drehung des Gewindeelements 77 bezüglich der Mittelachse des Rundschalttisch in Uhrzeigerrichtung erfolgt. Außerdem ist die Drehung des Gewindeelements 77 von einer Drehung der Aufspannplatte 72 um die Mittelachse der Aufspannplattenanordnung begleitet. Während sich die Aufspannplatte 72 um 90° dreht, bewegt sich der Kolben 79 aufwärts und kommt dicht an die untere Wand 83 des Sockels 71 heran. Daher wird der Anschlagstift 104 entgegen der Federkraft der Feder 105 angehoben, bis er genügend in die Nuten 107 des Rings 106 eingetaucht ist. Wenn die 90" -Drehbewegung der Aufspannplatte 72 zu ihrem Ende kommt, stößt daher die Endwand 107' (Fig. II) derjenigen Nut 107, in welche der Anschlagstift 104, eingetaucht ist. gegen den Anschlagstift 104, so daß der Grobeinstellschaltvorgang der Aufspannplatte 72 vollendet ist. Gleichlaufend kommt der Nockenstößel 112 iti Eingriff mit einer der Klinken 113 des Nockengliedes HO. wie man am besten in Fig. 12 sieht. Eine Rückdrehung der Aufspannplatte tritt folglich nicht auf. In diesem Zustand betätigt ein an der Aufspannplatte 72 befestigtes Betätigungsorgan 118 einen Begren/.ungsschalter 119. Daher wird ein Schaltsignal LS(F ig. 12) vom Begrenzungsschalter 119 zur Steuerschaltung CON[F ig. 12) geliefert, so daß die Steuerschaltung CON das Flußsteuerungsventil FV umschaltet. Als Folge davon wird das von der Druckmittelquelle FS (Fig. 12) gelieferte Druckmittel nun von der zweiten Kammer 85 zur ersten Kammer S4 umgeschaltet. Deshalb werden der Kolben 79, das zweite Gewindeelement 76. das erste Gewindeelement 77 und die Aufspannplatte 72 aufgrund des Druckes des in die /weile Kammer 85 gebrachten Druckmittels alle zusammen abwärts bewegt. Während der Abwärtsbewegung der Aufspannplatte 72 wird der Eingriff zwischen dem Planverzahnungskranz 94 und dem Planverzahnungskranz 95 wieder hergestellt, so daß die Aufspannplatte 72 mit Sicherheit in der eingestellten Schaltposition gehalten wird. Nach Vollendung der Abwärtsbewegung der Aufspannplatte 72 und des ersten Gewindeeiemenis 77 geiii uic AuwüriSucwcgurig des zweiten Gewindeelements 76 und des Kolbens 79 noch weiter. Zu diesem Zeitpunkt tritt gleichlaufend eine Gegenuhrzeigersinndrehung des Gewindeelements 76 und des Kolbens 79 auf, und zwar bezüglich der Mittelachse des Rundschalttisches. Wenn das Anschlagstück 116 gegen die oberste Oberfläche des Axiallagers 93 stößt, sind die Abwärtsbewegung und die Drehung des zweiten Gewindeelements 76 und des Kolbens 79 vollendet. Damit kommt ein Einstellschaltzyklus der Aufspannplatte 72 zum Ende, und der nächste Einstellschaltzyklus kann erfolgen.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rundschalttisch für Werkzeugmaschinen, mit einem Sockel, einer diesem gegenüber absatzweise drehbaren und axial bewegbaren Aufspannplatte, einem ersten, dem Sockel zugeordneten Planverzahnungskranz und einem zweiten, der Aufspannplatte zugeordneten Planverzahnungskranz, die im Eingriff miteinander die Aufspannplatte drehfest gegenüber dem Sockel halten und durch axiale Bewegung der Aufspannplatte außer Eingriff bringbar sind, sowie mit Antriebsgliedern zur axialen Bewegung und Drehung der Aufspannplatte, die zwei koaxial miteinander im Gewindeeingriff stehende Gewindeelemente aufweisen, von denen ein erstes mit der Aufspannplatte drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gewindeelement (28; 76) durch eine Hubeinrichtung (24,25,26; 79) in seiner Achsrichtung bewegbar ist, und daß ein ortsfester Anschlag (33; 91) zur Begrenzung des axialen Bewegungshubs der Aufspannplatte und damit des mit dieser verbundener, ersten Gewindeelements gegenüber demjenigen des zweiten Gewindeelements vorhanden ist, derart, daß das erste Gewindeelement am Ende seines Bewegungshubs durch eine fortgesetzte Axialbewegung des zweiten Gewindeelements drehbar ist

2. Rundschalttisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeelemente Kugelgewindeelemente sind.

3. Rundschalttisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung eine aus einer Spulenanordnung und einer Ankerplatte bestehende elektromagnetische Hubeinrichtung ist, wobei die Ankerplatte (26) mit dem ersten Gewindeelement verbunden ist

4. Rundschalttisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerplatte (26) einen vorbestimmten axialen Bewegungsbereich (g) besitzt

5. Rundschalttisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung eine Kolbenzylindereinheit (84, 85, 79) ist, deren Kolben (79) mit dem ersten Gewindeelement verbunden ist

6. Rundschalttisch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben ein in Axial· und Umfangsrichtung beweglicher Scheibenkolben ist