DE29603371U1 - Partial facility - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Teileinrichtung mit einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten und durch eine Indexiereinrichtung in vorgegebenen Winkelstellungen arretierbaren Teilspindel.The invention relates to a dividing device with a dividing spindle that is rotatably mounted in a housing and can be locked in predetermined angular positions by an indexing device.
Derartige Teileinrichtungen werden als Zubehör an Werkzeugmaschinen eingesetzt und dienen der Positionierung von Werkstücken in bestimmten Winkelstellungen zur anschließenden Bearbeitung. Bei herkömmlichen Teileinrichtungen dieser Art erfolgt die Indexierung vielfach über bewegliche Klinken, die in entprechende Aussparungen an speziellen Teilscheiben einrasten. Diese Klinken sind jedoch spielbehaftet, so daß die exakte Positionierung der Teileinrichtung beeinträchtigt ist.Such dividing devices are used as accessories on machine tools and are used to position workpieces in specific angular positions for subsequent processing. With conventional dividing devices of this type, indexing is often carried out using movable pawls that engage in corresponding recesses on special dividing disks. However, these pawls have play, which affects the precise positioning of the dividing device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und starre Teileinrichtung mit einer hohen Positioniergenauigkeit zu schaffen.The invention is based on the object of creating a simply constructed and rigid dividing device with a high positioning accuracy.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Indexiereinrichtung ein einrückbares Formschlußelement zur spielfreien Verbindung einer gehäusefesten Verzahnung mit einer entsprechenden Verzahnung an der Teilspindel umfaßt.This object is achieved according to the invention in that the indexing device comprises an engageable form-locking element for the play-free connection of a housing-fixed toothing with a corresponding toothing on the partial spindle.
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Die erfindungsgemäße Teileinrichtung mit der Indexierung über die Verzahnung gewährleistet zum einen eine genaue Positionierung auch in kleinen Teilschritten bis zu einem Grad und zum anderen eine spielfreie Klemmung der Teilspindel in der gewünschten Winkelstellung. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die in der Einrückstellung des Formschlußelements verwirklichte starre Verbindung der gehäusefesten Verzahnung mit der Verzahnung an der Teilspindel, wodurch auch bei größeren Bearbeitungskräften eine für die genaue Bearbeitung wesentliche Lagestablität der Teilspindel erreicht wird.The dividing device according to the invention with indexing via the gearing ensures, on the one hand, precise positioning even in small partial steps of up to one degree and, on the other hand, a play-free clamping of the dividing spindle in the desired angular position. Another significant advantage is the rigid connection of the housing-fixed gearing with the gearing on the dividing spindle, which is achieved in the engagement position of the form-locking element, whereby a positional stability of the dividing spindle, which is essential for precise machining, is achieved even with larger machining forces.
In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist das Formschlußelement als Zahnradsegment mit einer zur gehäusefesten Verzahnung und der Verzahnung an der Teilspindel passenden Gegenkontur ausgebildet. In der Einrückstellung sind somit mehrere Zähne des Zahnradsegments in die Zahnlücken der gehäusefesten Verzahnung und der Verzahnung an der Teilspindel eingepreßt, wodurch der Teilfehler reduziert wird.In a particularly useful embodiment of the invention, the form-locking element is designed as a gear segment with a counter contour that matches the toothing fixed to the housing and the toothing on the partial spindle. In the engaged position, several teeth of the gear segment are thus pressed into the tooth gaps of the toothing fixed to the housing and the toothing on the partial spindle, which reduces the partial error.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die gehäusefeste Verzahnung und die Verzahnung an der Teilspindel zueinander koaxial und nebeneinanderliegend angeordnet. Dadurch ergibt sich ein relativ kurzer und effektiver Kraftfluß bei der Klemmung der Teilspindel. Die gehäusefeste Verzahnung ist auf einem zur Drehachse der Teilspindel koaxialen Zahnring ausgebildet und kann auf dem gesamtenIn a further advantageous embodiment, the housing-fixed toothing and the toothing on the partial spindle are arranged coaxially and next to each other. This results in a relatively short and effective flow of force when clamping the partial spindle. The housing-fixed toothing is formed on a toothed ring that is coaxial to the axis of rotation of the partial spindle and can be used on the entire
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Umfang oder nur auf einem dem Formschlußelement gegenüberliegenden Teil vorgesehen sein. In einer alternativen Ausführung kann die gehäusefeste Verzahnung auch an einer tangential zur Verzahnung an der Teilspindel verlaufenden Zahnstange ausgebildet sein, wobei die beiden Verzahnungen über ein brückenförmiges Formschlußelement mit einer angepaßten Gegenverzahnung verbindbar sind.circumference or only on a part opposite the form-locking element. In an alternative embodiment, the housing-fixed toothing can also be formed on a rack running tangentially to the toothing on the partial spindle, whereby the two toothings can be connected to an adapted counter toothing via a bridge-shaped form-locking element.
Die gehäusefeste Verzahnung und die Verzahnung an der Teilspindel sind zweckmäßigerweise als Außenverzahnungen ausgebildet. Es können jedoch ebenso Innenverzahnungen sein, die mit einem entsprechend außenverzahnten Formschlußelement zusammenwirken.The gearing fixed to the housing and the gearing on the partial spindle are expediently designed as external gearing. However, they can also be internal gearing that works together with a corresponding externally toothed form-locking element.
Das Formschlußelement ist bei einer zweckmäßigen Ausführung über einen Keilmechanismus betätigbar. Dabei ist eine mit einem Keilschieber zusammenwirkende Keilfläche an dem Formschlußelement derart angeordnet, daß die Einpreßkraft gleichmäßig auf die gehäusefeste Verzahnung und die Verzahnung an der Teilspindel wirkt.In a practical design, the form-locking element can be actuated via a wedge mechanism. A wedge surface interacting with a wedge slide is arranged on the form-locking element in such a way that the pressing force acts evenly on the toothing fixed to the housing and the toothing on the partial spindle.
Bei der erfindungsgemäßen Teileinrichtung kann die Entriegelung, Positionierung und Verriegelung ohne gesonderte Antriebe unter Ausnutzung der gesteuerten Verfahrbewegungen einer Werkzeugmaschine durchgeführt werden. Der Teilvorgang kann programmgesteuert ablaufen, ohne daß hierzu eigene Antriebs- und Steuerungselemente mit den entsprechenden elek trischen oder hydraulischen Versorgungsleitungen an derWith the dividing device according to the invention, unlocking, positioning and locking can be carried out without separate drives by utilizing the controlled travel movements of a machine tool. The dividing process can be carried out under program control without the need for separate drive and control elements with the corresponding electrical or hydraulic supply lines on the
Teileinrichtung erforderlich sind. Die Teileinrichtung kann daher auch auf einfache Weise zusammen mit einer Werkstückpalette eingewechselt werden.Parting equipment is required. The parting equipment can therefore also be easily exchanged together with a workpiece pallet.
Weitere Besonderheiten und Vorzüge der erfindungsgemäßen Teileinrichtung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:Further special features and advantages of the sub-device according to the invention can be seen from the following description of a preferred embodiment based on the drawing. They show:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Teileinrichtung im Schnitt, wobei zur Vereinfachung lediglich der oberhalb der Mittelachse liegende Teil mit der Indexiereinrichtung in der Verriegelungssteilung dargestellt ist,undFig. 1 is a side view of a partial device according to the invention in section, whereby for the sake of simplicity only the part located above the central axis with the indexing device in the locking position is shown, and
Fig. 2 eine schematische Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Teils mit einem Teilausschnitt.Fig. 2 is a schematic front view of the part shown in Fig. 1 with a partial cutout.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist die Teileinrichtung ein Gehäuse 1 auf, in dem eine Teilspindel 2 über Kegelrollenlager 3 und 4 drehbar gelagert ist. An der vom Gehäuse 1 nach außen vorstehenden vorderen Stirnseite 5 der Teilspindel 2 ist eine - nicht dargestellte - Spanneinrichtung für zu bearbeitende Werkstücke fixierbar. Eine solche Spanneinrichtung kann beispielsweise ein Spannfutter, ein gesonderter Aufspanntisch oder eine Spitze zum Spannen zwischen Spitzen in Verbindung mit einem Reitstock sein. Das Gehäuse 1 weist an mindestens einer Außenfläche - nicht ge-As can be seen from Fig. 1 and 2, the dividing device has a housing 1 in which a dividing spindle 2 is rotatably mounted via tapered roller bearings 3 and 4. A clamping device (not shown) for workpieces to be machined can be fixed to the front end face 5 of the dividing spindle 2, which protrudes outwards from the housing 1. Such a clamping device can be, for example, a chuck, a separate clamping table or a center for clamping between centers in connection with a tailstock. The housing 1 has on at least one outer surface (not shown)
zeigte - Aufspanneinrichtungen auf, mit denen die Teileinrichtung beispielsweise auf einem Werkstücktisch fixiert werden kann.showed - clamping devices with which the part device can be fixed, for example, on a workpiece table.
Die Teilspindel 2 hat einen scheibenförmig erweiterten Teil. 6, an dessen Außenumfang eine Verzahnung 7 vorgesehen ist. Neben dem scheibenförmigen Teil 6 liegt ein am Gehäuse 1 drehfest fixiertes Zahnringsegment 8 mit einer der Verzahnung 7 an der Teilspindel 2 entsprechenden Außenverzahnung 9. Das Zahnringsegment 8 ist derart angeordnet, daß der Teilkreis seiner Außenverzahnung 9 mit dem Teilkreis der Verzahnung 7 an der Teilspindel 2 koaxial ist.The partial spindle 2 has a disk-shaped extended part 6, on the outer circumference of which a toothing 7 is provided. Next to the disk-shaped part 6 there is a toothed ring segment 8 which is fixed to the housing 1 in a rotationally fixed manner and has an external toothing 9 corresponding to the toothing 7 on the partial spindle 2. The toothed ring segment 8 is arranged in such a way that the pitch circle of its external toothing 9 is coaxial with the pitch circle of the toothing 7 on the partial spindle 2.
Über die beiden Verzahnungen 7 und 9 erstreckt sich ein radial verschiebbares Formschlußelement 10, das in der Verriegelungsstellung in die beiden Verzahnungen 7 und 9 eingepreßt und in der Entriegelungstellung ausgerückt ist. Das Formschlußelement 10 ist als innenverzahntes Zahnringsegment mit einer an die Außenverzahnung 9 und die Verzahnung 7 an der Teilspindel 2 angepaßten Innenverzahnung 11 ausgebildet. Zur Führung des Formschlußelements 10 ist an seiner Innenseite ein radial verlaufender Führungsstift 12 angeordnet, der in einer gehäusefesten Querbohrung 13 radial verschiebbar geführt ist. Die Querbohrung 13 befindet sich in der dargestellten Ausführung in einem nicht verzahnten Teil des Zahnringsegments 8. In der Querbohrung 13 kann auch eine Gleitbuchse eingesetzt sein, in der der Führungsstift 12 verschiebbar geführt ist.A radially displaceable form-locking element 10 extends over the two toothings 7 and 9, which is pressed into the two toothings 7 and 9 in the locking position and disengaged in the unlocking position. The form-locking element 10 is designed as an internally toothed ring gear segment with an internal toothing 11 adapted to the external toothing 9 and the toothing 7 on the partial spindle 2. To guide the form-locking element 10, a radially extending guide pin 12 is arranged on its inside, which is guided radially displaceably in a transverse bore 13 fixed to the housing. In the embodiment shown, the transverse bore 13 is located in a non-toothed part of the ring gear segment 8. A sliding bushing can also be inserted in the transverse bore 13, in which the guide pin 12 is guided displaceably.
Der Führungstift 12 weist an seinem inneren freien Ende eine Schrägflache 14 auf, die mit einer Abschrägung 15 an einem im Gehäuse 1 axial bewegbaren Schieber 16 zusammenwirkt. In der Verrriegelungsstellung ist die Schrägfläche 14 von der Abschrägung 15 beabstandet. Der Schieber 16 umfaßt einen über Kugelbuchsen 17 und 18 in einer Längsbohrung 19 im Gehäuse 1 verschiebbar geführten Bolzen 20 und ein an seinem äußeren Ende angeordnetes ringsegmentförmiges Druckstück 21. An diesem befindet sich die Abschrägung 15 zum Eingriff mit der Schrägfläche 14. Zwischen den Kugelbuchsen 17 und 18 ist an dem Bolzen 20 ein Querstift 22 befestigt, der eine quer zur Längsbohrung 19 verlaufende Ausnehmung 23 im Gehäuse 1 mit seitlichem Spiel durchragt und mit einem axial beweglichen Keilschieber 24 verbunden ist.The guide pin 12 has an inclined surface 14 on its inner free end, which interacts with a bevel 15 on a slide 16 that can move axially in the housing 1. In the locking position, the inclined surface 14 is spaced from the bevel 15. The slide 16 comprises a bolt 20 that is guided via ball bushings 17 and 18 in a longitudinal bore 19 in the housing 1 and a ring segment-shaped pressure piece 21 arranged at its outer end. The bevel 15 is located on this for engagement with the inclined surface 14. A cross pin 22 is attached to the bolt 20 between the ball bushings 17 and 18, which extends with lateral play through a recess 23 in the housing 1 that runs transversely to the longitudinal bore 19 and is connected to an axially movable wedge slide 24.
Der Keilschieber 24 ist in einer zur Drehachse der Teilspindel 2 parallelen Ausnehmung 25 im Gehäuse 1 verschiebbar geführt und weist an seinem dem Formschlußelement 10 zugewandten Ende eine Keilfläche 26 auf. Diese wirkt mit einer Keilfläche 27 an der Außenseite des Formschlußelements 10 zusammen. An dem anderen Ende des Keilschiebers greift eine Druckfeder 28 an, die den Keilschieber 24 in Richtung des Formschlußelements 10 beaufschlagt.The wedge slide 24 is guided in a recess 25 in the housing 1 that is parallel to the axis of rotation of the partial spindle 2 and has a wedge surface 26 at its end facing the positive locking element 10. This interacts with a wedge surface 27 on the outside of the positive locking element 10. A compression spring 28 engages the other end of the wedge slide, which urges the wedge slide 24 in the direction of the positive locking element 10.
In dem scheibenförmigen Teil 6 der Teilspindel 2 sind vier gleichwinklig beabstandete Druckbolzen 29 in entsprechenden Bohrungen 3 0 axial beweglich angeordnet. Am inneren Ende der Druckbolzen 29 ist jeweils ein - nicht dargestellter -In the disk-shaped part 6 of the partial spindle 2, four equally spaced pressure bolts 29 are arranged in corresponding bores 30 so that they can move axially. At the inner end of the pressure bolts 29, a - not shown -
Sicherungsring angeordnet, der in der Verriegelungsstellung der Teileinrichtung an der inneren Stirnfläche des scheibenförmigen Teils 6 anliegt und ein Herausfallen des Druckbolzens 29 verhindert. Nach außen sind die Druckbolzen 29 jeweils durch eine Feder 31 beaufschlagt. Die nach innen ragende Stirnfläche 32 der Druckbolzen 2 9 ist zur Anlage an dem Druckstück 21 ausgebildet. Die Druckbolzen 29 haben einen verbreiterten Kopf , dessen äußere Stirnfläche in der Klemmstellung der Teileinrichtung mit der äußeren Planfläche des scheibenförmigen Teils 6 abschließt. Die Teileinrichtung ist mit einem Betätigungselement 33 koppelbar, das in eine in mehreren Achsen verfahrbare Bearbeitungsspindel einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine eingesetzt oder an deren mehrachsig verfahrbaren Bearbeitungseinheit befestigt ist.A locking ring is arranged which, in the locking position of the dividing device, rests on the inner end face of the disk-shaped part 6 and prevents the pressure bolt 29 from falling out. The pressure bolts 29 are each acted upon on the outside by a spring 31. The inwardly projecting end face 32 of the pressure bolts 29 is designed to rest on the pressure piece 21. The pressure bolts 29 have a widened head, the outer end face of which, in the clamping position of the dividing device, ends with the outer flat surface of the disk-shaped part 6. The dividing device can be coupled to an actuating element 33 which is inserted into a machining spindle of a numerically controlled machine tool that can be moved in several axes or is attached to its multi-axis movable machining unit.
Bei der vorstehend beschriebenen Teileinrichtung läuft der Teilvorgang wie folgt ab:In the sub-device described above, the sub-process runs as follows:
Das Betätigungselement 33 wird mit Hilfe der Maschinensteuerung zu einem der Druckbolzen 29 verfahren und drückt diesen ein. Dabei drückt die nach innen weisende Stirnfläche 32 des federbelasteten Druckbolzens 29 auf das ringsegmentförmige Druckstück 21 und schiebt dieses gemeinsam mit dem Bolzen 20 axial nach innen. Die Abschrägung 15 des Druckstücks 21 gelangt so zur Anlage mit der Schrägfläche 14 des Führungsstifts 12 und drückt diesen zusammen mit dem Formschlußelement 10 radial nach außen. Gleichzeitig mitThe actuating element 33 is moved to one of the pressure bolts 29 with the help of the machine control and presses it in. The inward-facing face 32 of the spring-loaded pressure bolt 29 presses on the ring-segment-shaped pressure piece 21 and pushes it axially inwards together with the bolt 20. The bevel 15 of the pressure piece 21 thus comes into contact with the beveled surface 14 of the guide pin 12 and presses it radially outwards together with the form-locking element 10. At the same time
der Verschiebung des Bolzens 20 wird der mit ihm über den Querstift 22 starr verbundene Keilschieber 24 verschoben und gibt dabei das Formschlußelement 10 zur radialen Verschiebung nach außen frei. Durch die Verlagerung des Formschlußelements 10 nach außen gelangt seine Innenverzahnung 11 gleichzeitig außer Eingriff mit der gehäusefesten Außenverzahnung 9 und der Verzahnung 7 an der Teilspindel 2. Dadurch wird die Verriegelung der Teilspindel 2 aufgehoben.When the bolt 20 is moved, the wedge slide 24, which is rigidly connected to it via the cross pin 22, is moved and thereby releases the form-locking element 10 for radial outward displacement. As the form-locking element 10 is moved outward, its internal toothing 11 simultaneously disengages from the external toothing 9 fixed to the housing and the toothing 7 on the partial spindle 2. This removes the locking of the partial spindle 2.
Anschließend verfährt das Betätigungselement 33 entlang eines Kreisbogens mit einem dem Abstand der Druckbolzenachse zur Teilspindelachse entsprechenden Radius in eine gewünschte Winkelstellung, wobei die Teilspindel 2 entsprechend positioniert wird. Die Stirnfläche 32 des Druckbolzens 29 gleitet bei der Verdrehung der Teilspindel 2 weiter auf dem ringsegmentförmigen Druckstück 21, sodaß die Klemmung entriegelt bleibt.The actuating element 33 then moves along a circular arc with a radius corresponding to the distance between the pressure bolt axis and the partial spindle axis into a desired angular position, whereby the partial spindle 2 is positioned accordingly. The front surface 32 of the pressure bolt 29 continues to slide on the ring-segment-shaped pressure piece 21 when the partial spindle 2 is rotated, so that the clamp remains unlocked.
Nach Erreichen der gewünschten Position, fährt das Betätigungselement 33 zurück. Dabei wird der Druckbolzen 29 durch die Feder 31 in seine Ausgangsposition verschoben. Der über die Druckfeder 28 an die Stirnfläche 32 des Druckbolzens 29 angepreßte Schieber 16 und der mit ihm starr verbundene Keilschieber 24 machen diese Axialbewegung mit, wobei das Formschlußelement 10 von dem Keilschieber 24 gleichzeitig in die gehäusefeste Verzahnung 9 und die Verzahnung 7 an der Teilspindel eingepreßt wird und diese somit spielfrei verbindet.After reaching the desired position, the actuating element 33 moves back. The pressure bolt 29 is moved to its starting position by the spring 31. The slide 16, which is pressed against the front face 32 of the pressure bolt 29 by the pressure spring 28, and the wedge slide 24, which is rigidly connected to it, follow this axial movement, with the form-locking element 10 being pressed simultaneously by the wedge slide 24 into the housing-fixed toothing 9 and the toothing 7 on the partial spindle, thus connecting them without play.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann pro Eingriff des Betätigungselements 33 in die Teilspindel 2 eine Maximalverschwenkung von etwa 120° erreicht werden. Diese Ausführung ist daher besonders für den Einsatz der Teileinrichtung mit horizontal angeordneter Teilspindel 2 auf einem Werkstüchtisch geeignet, da hier die Verfahrmöglichkeit des Betätigungselements 33 durch den Werkstücktisch beschränkt ist. Für Schwenkbewegungen von mehr als 12 0° muß dann das Betätigungselement 33 zum nächsten Druckbolzen 2 9 verfahren und ein erneuter Positioniervorgang durchgeführt werden.In the embodiment shown, a maximum pivoting of approximately 120° can be achieved per engagement of the actuating element 33 in the dividing spindle 2. This design is therefore particularly suitable for use of the dividing device with a horizontally arranged dividing spindle 2 on a work table, since the movement of the actuating element 33 is limited by the work table. For pivoting movements of more than 120°, the actuating element 33 must then be moved to the next pressure bolt 29 and a new positioning process must be carried out.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise das ringsegmentförmige Druckstück 21 auch als Vollring ausgebildet sein. Bei Verwendung der Teileinrichtung mit vertikal angeordneter Teilspindel kann so eine 36 0°-Teilung ohne Umsetzten des Betätigungselements 33 durchgeführt werden.However, the invention is not limited to the embodiment shown. For example, the ring-segment-shaped pressure piece 21 can also be designed as a solid ring. When using the dividing device with a vertically arranged dividing spindle, a 360° division can be carried out without moving the actuating element 33.
Claims (9)
dadurch gekennzeichnet,!.Dividing device with a dividing spindle (2) which is rotatably mounted in a housing (1) and can be locked in predetermined angular positions by an indexing device (7,9,10),
characterized,
dadurch gekennzeichnet,2.Part device according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,7.Part device according to claim 6,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,8.Partial device according to claim 7,
characterized,
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960718 |
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| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 19960806 |
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| R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B23Q0016020000 Ipc: B23Q0016060000 Effective date: 19960903 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990805 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020725 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20040513 |
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| R071 | Expiry of right |