DE3702418A1 - Dreh-transporteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für einen drehbeweglichen Transport von Werkstücken oder dergleichen, insbesondere Rundschalttisch, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei Rundschalttischen ist es erforderlich, den Drehteller nach erfolgter Drehbewegung mit großer Wiederholgenauigkeit und Belastbarkeit zu positionieren, wobei der Drehwinkel sich aus der eingestellten Teilung ergibt. Um eine genaue und kraftschlüssige Positionierung des Drehtellers zu erreichen, kann eine sogenannte Hirthverzahnung an der Unterseite des Drehtellers vorgesehen werden. Während der Drehphase des Tellers muß diese Zahnungsverbindung aufgehoben werden. Dies kann durch Anheben des Drehtellers erreicht werden, was jedoch in der Praxis meistens unerwünscht ist, abgesehen vom zusätzlich erforderlichen Kon­ struktions- und Kraftaufwand.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln eine genaue Drehtellerarretierung erzielt wird, ohne daß der Drehteller angehoben werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteran­ sprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in einer einzigen Figur eine bevorzugte Ausführungsform in geschnittener Darstellung als Beispiel zeigt.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung ist als Rundschalttisch 1 ausgeführt, der einen Grundkörper 2 und einen Drehteller 3 aufweist. Der Drehteller 3 besitzt einen hülsen­ förmigen Wellenzapfen 4 und ist mit diesem an einem Achsbolzen 5 drehbar gelagert. Um eine möglichst reibungsarme Drehtellerbewegung zu gewährleisten, können zwischen dem Drehteller 3 und dem Grund­ körper 2 Rollen- oder Nadellager 6 vorgesehen sein. An der dem Drehteller 3 gegenüberliegenden unteren Seite ist der Grundkörper 2 mit einer lösbar befestigten Grundplatte 7 verschlossen. Sowohl in der Grundplatte 7 als auch in den Seitenwänden des Grundkörpers 2 können Bohrungen 8 für die Zu- und Ableitung von Druckluft ausgebildet sein, die für die Betätigung eines Antriebszylinders 9 und eines Kolbens 10 vorgesehen ist. Statt mittels Druckluft können der Antriebszylinder 9 und der Kolben 10 auch hydraulisch angetrieben werden.

Der Kolben 10 umgibt den Wellenzapfen 4 und ist an diesem in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Zur Abdichtung gegenüber dem Wellenzapfen 4 und den Wänden des Grundkörpers 2 können Dichtringe 11 vorgesehen sein. Auf dem Kolben 10 befindet sich ein Transportzahnrad 12, das am Kolben 10 über Kugellager 13 frei drehbar gelagert ist und am Um­ fang Außenzähne 14 besitzt. In diese Außenzähne 14 des Transportzahnrades 12 greift eine Zahn­ stange 15 ein, die von dem Antriebszylinder 9 getrieben wird. Das über den Kolben 10 axial ver­ schiebbare Transportzahnrad 12 ist über eine Wellen­ verbindung 16 mit dem Wellenzapfen 4 des Drehtellers 3 gekuppelt.

Der Wellenzapfen 4 des Drehtellers 3 weist im oberen Bereich einen im Durchmesser größeren Bund 17 auf, der mit dem Drehteller 3 durch Schrauben und Stift verbunden ist. Am Außenumfang des Bundes 17 ist ein Außen­ zahnring 18 vorgesehen, dessen Zähne 19 vorzugsweise geradverzahnt sind. Außerdem ist in derselben Ebene mit dem Außenzahnring 18 im Grundkörper 2 ein Innen­ zahnring 20 vorgesehen, dessen Zahnung 21 vorzugs­ weise parabolisch geformt ist. Die Teilung der sich radial nach außen erstreckenden Zähne 19 des Außen­ zahnrings 18 und der radial nach innen gerichteten Zahnung 21 des Innenzahnrings 20 ist vorzugsweise gleich ausgeführt, so daß auch die Zahnlücken 22 sowohl des Außenzahnrings 18 als auch des Innenzahn­ rings 20 im wesentlichen gleich sind. Der Zeichnung ist zu entnehmen, daß der Außenzahnring 18 einen kleineren Durchmesser aufweist als der lnnen­ zahnring 20, so daß zwischen den Zähnen 19 und der Zahnung 21 ein freier Abstand 23 besteht.

In einer Ebene unterhalb des Außenzahnrings 18 und des lnnenzahnrings 20 sind Kupplungskörper 24 vorge­ sehen, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt als Kugel ausgeführt sind und aus ge­ härtetem Stahl bestehen können. Die Kupplungskugeln 24 befinden sich auf der den Zahnringen 18, 20 zuge­ wandten oberen Seite des Transportzahnrades 12 und können in einem Lagerkäfig 25 gehalten sein. Die Kupplungskugeln 24 können auf dem Transportzahnrad 12 in Form eines Kreises angeordnet sein, dessen Durchmesser etwa dem Durchmesser des ringspalt­ förmigen Abstands 23 entspricht. Der Durchmesser der Kupplungskugeln 24 kann vorteilhaft so bemessen sein, daß die Kupplungskugeln 24 weitgehend spiel­ frei in die Zahnlücken 22 des Außenzahnrings 18 und des Innenzahnrings 20 eingreifen können, wodurch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außen­ zahnring 18 des Drehtellers 3 und dem am Grundkörper 2 festgelegten Innenzahnring 20 wahlweise durch Einrücken der Kupplungskugeln 24 erzielt werden kann. Die Anzahl der Zahnlücken 22 kann zweckmäßig so gewählt werden, daß sie den maximal möglichen Teilungsschritten des Rundschalttisches 1 entspricht oder bei größeren Rundschalttischen ein Vielfaches davon ist. Die Drehbewegung des Drehtellers 3 er­ folgt je nach eingestellter Teilung derart, daß sich am Ende der Drehung immer die Zahnlücken 22 der über die Kupplungskugeln 24 formschlüssig verbindbaren Zahnringe 18, 20 gegenüberstehen.

Die formschlüssige Verbindung der Zahnringe 18, 20 wird durch Hochfahren des pneumatischen Kolbens 10 erreicht, wobei die Kupplungskugeln 24 in alle Zahn­ lücken der beiden Zahnringe 18, 20 eingreifen. Durch die parabolische Form der Zahnung 21 des Innenzahnrings 20 werden die Kupplungskugeln 24 bei ihrer vertikalen Aufwärtsbewegung für den Kupplungs­ eingriff gleichzeitig radial nach innen in Richtung zum Achsbolzen 5 hin verlagert, bis sie an den Flanken der gegenüberliegenden Zähne 19 des Außen­ zahnrings 18 anliegen. Durch den so erzielten Form­ schluß ist die tangentiale Belastbarkeit für den Drehteller 3 gewährleistet, während in axialer Richtung keine nennenswerte Belastung gegen den Drehteller 3 wirkt.

Die Positioniergenauigkeit für den Drehteller 3 kann in erster Linie durch die Zahnungsteilung bestimmt werden. Eine fertigungsbedingte Ungenauigkeit der Zahnteilung kann durch eine Überbestimmung teilweise kompensiert werden, indem die Punktbe­ lastung der Kupplungskugeln 24 eine elastische Ver­ formung an den Zahnflanken bewirken kann. Dies äußert sich als unterschiedliche elastische Kalottenbildung an den Berührungsstellen. Die Funktion des Drehschalttisches 1 wird durch eine sich eventuell bildende Kalottenform, die bei einer plastischen Verformung auftreten könnte, nicht beeinträchtigt, da der elastische Anteil der Ver­ formung erhalten bleibt und ein eventuell ent­ standenes Spiel durch ein weiteres Vordringen der Kupplungskugeln 24 in die Zahnlücken 22 kompensiert wird.

Der die Kupplungskugeln 24 haltende Lagerkäfig 25 ist mit dem Transportzahnrad 12 verbunden, das gleichzeitig als Druckübertragungselement dient. Der Einrück- und Anpreßdruck der Kupplungskugeln 24 wird von dem Druckluftzylinder erzeugt, an dessen Kolben 10 das Transportzahnrad 12 drehbar gelagert ist. In der dargestellten unteren Stellung des Kolbens 10 ist das Transportzahnrad 12 mit der Zahnstange 15 des Antriebszylinders 9 in Eingriff. Die Transportbewegung wird durch die verschiebbare Wellenverbindung 16 an den Drehteller 3 weiterge­ leitet.

In der oberen Stellung des Kolbens 10, wobei die Kupplungskugeln 24 in die Zahnlücken 22 eingerückt sind, befindet sich das Transportzahnrad 12 in einer Ebene über der Zahnstange 15, so daß zwischen dem Transportzahnrad 12 und der Zahnstange 15 in dieser Position keine Wirkverbindung besteht. Da­ durch kann zum Positionieren des Drehtellers 3 eine Ausgleichsbewegung ausgeführt werden. Außerdem kann in dieser Stellung der Antriebszylinder 9 mit der Zahnstange 15 in die Ausgangslage zurückfahren und es kann ein neuer Arbeitszyklus eingeleitet werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, das vorbe­ schriebene Antriebs- und Arretierverfahren für das genaue Positionieren auch anderer beweglicher Maschinenteile zueinander vorzusehen, die zuvor durch Verlagerung in die gewünschte Position ge­ bracht wurden.

Claims (9)

1. Einrichtung für einen drehbeweglichen Transport von Werkstücken oder dergleichen, insbesondere Rundschalttisch (1), mit einem Grundkörper (2) und einem Drehteller (3), der am Grundkörper (2) über eine Verzahnung positionierbar und durch Aufhebung der Zahnungsverbindung um eine Achse (5) drehbar ist, gekennzeichnet durch mindestens einen in einander gegenüberliegende Zahnlücken (22) des Grundkörpers (2) und des Drehtellers (3) wahl­ weise ein- und ausrückbaren Kupplungskörper (24).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kupplungskörper eine in die Zahnlücken (22) eines Außenzahnrings (18) des Dreh­ tellers (3) und eines Innenzahnrings (20) des Grund­ körpers (2) eingreifende Kugel (24) ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in sämtlichen einander gegenüberliegenden Zahnlücken (22) des Außenzahn­ rings (18) und des Innenzahnrings (20) je ein Kupplungskörper (24) vorgesehen ist, deren An­ zahl bevorzugt den maximal möglichen Teilungs­ schritten des Drehtellers (3) entspricht oder ein Vielfaches davon ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenzahnring (18) des Drehtellers (3) mit den die Zahnlücken (22) be­ grenzenden Zähnen (19) geradverzahnt und der Innen­ zahnring (20) des Grundkörpers (2) eine parabolisch geformte Zahnung (21) aufweist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskörper (24) von unten in die Zahnlücken (22) des Außenzahnrings (18) und des Innenzahnrings (20) einrückbar ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungskörper (24) in einem Lagerkäfig (25) gehalten sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungskörper (24) über einen bevorzugt pneumatisch verstellbaren Kolben (10) in die Zahnlücken (22) des Drehtellers (3) und des Grundkörpers (2) einrückbar sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungskörper (24) auf einem Transportzahnrad (12) vorgesehen sind, das am Kolben (10) drehbar und an einem Wellenzapfen (4) des Drehtellers (3) über eine Wellenverbindung (16) axial verschiebbar gelagert ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportzahnrad (12) des Drehtellers (3) über eine Zahnstange (15) mit einem bevorzugt pneumatischen Antriebszylinder (9) verbunden ist.