DE8816820U1 - Werkzeugrevolver - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Bei bekannten Werkzeugrevolvern dieser Art (DE 31 53 112 C2) ist der Hevolverkopf dann, wenn der Verriegelungsteil sich in seiner Freigabestellung befindet, um einen bestimmten Winkel relativ zu seiner Antriebswelle verdrehbar, weil der Antrieb des Revolverkopfes dabei über den Steuerkörper erfolgt, am Ende dieses Winkelbereiches jedoch formschlüssig mit der Antriebswelle verbunden. Kollisionen eines Werkzeuges mit dem Werkstück oder der Werkzeugmaschine können deshalb bei höheren Winkelgeschwindigkeiten zu Schaden am Werkzeugrevolver führen, weil dann das Schwungmoment so groß sein kann, daß Teile des Werkzeugrevolvers der im Kollisionsfalle stoßartigen Belastung nicht mehr standhalten.

Dies gilt auch für einen anderen bekannten Werkzeugrevolver (DE 31 43 999 C2), bei dem die Antriebswelle ebenfalls innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches relativ zum Revolverkopf verdrehbar außerhalb dieses Winkelbereiches aber mit diesem formschlüssig verbunden ist.

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Telefonische Auskünfte und Auftrage sind nur nach schriftlicher Bestätigung verbindlich

Da es erwünscht ist, die Schaitgeschwindigkeit zu erhöhen, um die Zeiten, in denen die Werkstückbearbeitung wegen einer Umschaltung des Werkzeugrevolvers unterbrochen ist, möglichst klein zu halten, und ein Werkzeugrevolver möglichst kompakt ausgebildet sein soll, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugrevolver zu schaffen, der trotz einer raumsparenden Bauweise hohe Schwungmomente und damit hohe Schaltgeschwindigkeiten zuläßt, ohne in einem Kollisionsfalle Schaden zu erleiden.

Diese Aufgabe löst ein Werkzeugrevolver mit den Mer¹ malen des Anspruches 1.

Die elastische Kupplungseinrichtung, über die die Antriebswelle mit dem vom Motor angetriebenen Steuerkörper verbunden ist, schützt in raumsparender Weise diejenigen Bauteile, welche Drehmomente zwischen dem Motor und dem Revolverkopf übertragen müssen, auch bei hohen Schaltgeschwindigkeiten im Kollisionsfalle vor Überlastung, weil die dabei auftretenden gefährlichen Drehmomentspitzen von der Kupplungseinrichtung soweit gedämpft werden, daß keine Schäden, wie z.B. Gewaltbrüche, auftreten. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß die elastische Kupplungseinrichtung nicht nur die vom Revolverkopf kommenden Belastungsstöße dämpft, soncsrn auch die vom Antrieb her kommenden Belastungsstöße. D zu, höhere Schwundmomente als bisher zulassen zu können, trägt auch bei, daß die Antriebswelle unmittelbar auf Drehung mit dem Revolverkopf verbunden ist, also zwischen ihm und der Antriebswelle kein toter Gang vorhanden ist, welcher die Belastungsstöße erhöhen kann.

Durch die unmittelbare Verbindung des Revolverkopfes mit der Antriebswelle wird weiterhin erreicht, daß die der Steuerung des Verriegelungsteiles dienenden Elemente nicht mehr die Antriebskraft des Motors für den Drehantrieb des Re vol ver kopf es übertragen müssen und damit auch nicht mehr den im Kollisionsfalle auftretenden Drehmomenten ausgesetzt sind. Sie können deshalb schwächer dimensioniert werden, wr>s im Interesse einer

raumsparenden Bauweise erwünscht ist. Da die Mitnahmevorrichtung, über welche der Drehantrieb des Verriegelungsteils vom Revolverkopf her erfolgt, sich auf der dem Revolverkopf zugekehrten und damit auf der dem Steuerteil und den Steuerelementen ahgekehrten Seite &ogr; e s Verriegelungsteiles befindet, kann die dem Steuerten zugekehrte Seite ausschließlich entsprechend den Erfordernissen fur die Steuerung der axialen Verschiebung des Verriegelungsteils gestaltet werden. Sie kann also beispielsweise mit einer oder mehreren Steuerkurve &eegr; versehen sein, die ausschließlich d a / &ugr; dienen, die axiale Verschiebung des Verriegelungsteils zu steuern.

Zwar sind drehelastische Kupplungen in verschiedener) Ausführungsfcrmen als Bauelemente bekannt (Niemann, G: Maschinenbauelemente, 2. Auflaqs, Band I, Spri· 3er-VerL· i, 1981, S. 385-390), und es ist auch bekannt (DE-AS I 238 311), Werkzeuge unter Zwischenlage von Dämpfungselementen in der Werkzeugaufnahme festzuspannen, um Rattermarken auf dem Werkstück infolge von Schwingungen des Werkzeuges zu vermeiden. Der Einbau einer elastischen Kupplungseinrichtung in den Antriebsstrang eines Werkte &ugr; grevolvers wurde bisher aber nie nt ir. Betracht gezogen.

Die elastische Kupplungseinrichtung ist vorteilhafterweise gemäß den Ansprüchen 2 und 3 ausgebildet, da eine derartige ₍ Ausbildung sehr raumsparend ausgeführt werden i-ann und außerdem störungs- und wartungsfrei ist.

Die Verbindung des Steuerkörpers mit der elastischen Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise gemäß den Ansprüchen A bis 6 ausgebildet. Die dabei vorgesehenen, federbelastenden Bolzen und die sie aufnehmenden Vertiefungen gewährleisten in einfacher Weise zum einen die Übertragung des vom Motor erzeugten Dreh-

momentes auf die Antriebswelle des Revolverkopfes, solange diesei noch nicht vorindexiert ist, zum anderen die erforderliche Verdrehbarkeit des Steuerkörpers relativ zum Verriegelungsteil, wenn letzteres vom Revolverkopf festgehalten wird, sowie nach jeder Verdrehung die erneute Ausrichtung des Steuerkörpers auf die elastische Kupplungseinrichtung. Vor allem aber wirken die gefederten Bolzen als mechanische Bremse, welche auch einen Überlauf verhindert. Damit weist diese Lösung erhebliche Vorteile auf gegenüber den bekannten elektromechanischen Bremsen und

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ier nicht unmittelbar mit der Antriebswelle des Revolverkopfes verbundene Teil der elastischen Kupplungseinrichtung mit den für den Eingriff des Indexierbolzens erforderlichen Vertiefungen versehen. Dies ergibt zum einen den Vorteil, daß dis beim Einfallen des Indexierb , 1 &zgr; e &eegr; s auftretenden Massenkraft &pgr; federnd von der elastischen Kupplungseinrichtung aufgenommen und damit stark gedämpft werden. Zum anderen bietet es sich an, die elastische Kupplungseinrichtung neben der Trennwand anzuordnen, welche das Gehäuse an dem dem Revolverkopf abgekehrten Ende verschließt. Der Antrieb für den Indexierbolzen, oei dem es sich in der Regel um einen Elek-

schen Komponenten gemäß den Ansprüchen 8 und 9 in einem vom Inneren des Gehäuses vollständig getrennte &eegr; Raum angeordnet werden, wodurch sich Störeinflüsse völlig ausschließen lassen.

Die Mitnahme vorrichtung, über welche der Revolverkopf das Verriegelungsteil antreibt, ist vorzugsweise gemäß den Ansprüchen 10 und 11 ausgebildet. Mitnahmebolzen dieser Art verhindern in einfacher Weise Beschädigungen oder einen Bruch von Teilen des Werkzeugrevolvers bei einer Kollision oder Überlastung, wenn diese auftreten, während sich das Verriegelungsteil in seiner Freigabestellung befindet.

Sind für die Steuerung der Axialverschiebung des Verriegelungsteils Rollen vorgesehen, welche auf je einer radialen Achse, beispielsweise des Verriegelungskörpers, drehbar gelagert sind, dann ist nur eine einzige Kurvenbahn erforderlirh, die im Falle einer Zuordnung der Rollen zum Verriegelungsteil an der diesem zugekehrten Stirnfläche des Steuerkörpers vergesehen sein kann. Statt der auf je einer Achse gelagerten Rollen können aber auch Wälzkörper vorgesehen sein, die mit Hilfe eines Käfigs positioniert werden. Bei Verwendung derartiger Wälzkörper ist es in der &Pgr;&rgr;&pgr;&rgr;&Igr; vortexlhaft. sowohl den Steuerkörper als auch das Verriegelungsteil mit je einer Kurvenbahn zu versehen. In beiden Fällen ist es vorteilhaft, die Kurvenbahn oder die Kurvenbahnen so auszubilden, daß eine Umkehrung der Drehrichtung des Steuerkörpers nicht notwendig ist, um nach einer Drehung des Revolverkopfes in eine neue Position das Verriegelungsteil wieder in die Verriegelungsposition zu bringen. Hierzu ist es nur erforderlich, die Kurvenbahn oder Kurvenbahnen so auszubilden, daß auch bei einer Fortsetzung der Drehbewegung des Steuerkörpers in der gleichen Richtung die Rollen cer Wälzkörper auf Abschnitte der Kurvenbahn oder Kurvenbahnen gelangen, welche den axialen Abstand zwischen Steuerkörper und Verriegelungsteil so weit vergrößern, daß das Verriegelungsteil in seine Verriegelungspositon gelangt. Durch das Vermeiden e i &eegr; <= s Reversierens läßt sich die Zeit verkürzen, die notwendig ist, um den Revolverkopf in eine neue Winkellage zu bringen, wozu beiträgt, daß die Drehrichtung so gewählt werden kann, daß die neue Position mit dem kleinstmöglichen Drehwinkel erreicht wird.

Um auch dann, wenn der Werkzeugrevolver eine große Zahl von wählbaren Stellungen seines Revolverkopfes hat und/oder eine hohe Schaltgeschwindigkeit erforderlich ist, wie dies insbesondere bei kleinen Werkzeugrevolvern angestrebt wird, zuverlässig die nach jeder Änderung der Drehstellung des Revolverkopfes

und vor dem anschließenden Arbeitsvorgang ei forderliche Verrieyelungskontrolle ausführen zu können, weist eine bevorzugte Ausführungsform einen Schaltnocken gemäß Anspruch 17 auf, der mit Hilfe des ihm zugeordneten Näherungsschalters unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit, mit der die ihn tragende Welle gedreht wird und unabhängig von der Größe des Drehwinkels am Ende des die Verriegelung bewirkenden Reversiervorganges ein Kontrollsignal erzeugt.

Sofern die Dämpfung, welche sich mit der elastischen Kupplungseinrichtung erreichen läßt auch nicht ausreichend ist, läßt sich die Dämpfung mit einem geringen zusätzlichen Aufwand noch deutlich durch eine zweite elastische Kupplungseinrichtung gemäß Anspruch 19 verbessern. Vor allem dann, wenn zwischen der Motorwcll? und der Antriebswelle des Revol ■·■ erkopf es ein Getriebe vorhanden ist, wie dies in der Regel der Fall ist, läßt sich die zweite elastische Kupplungseinrichtung raum- und kostensparend gemäß Anspruch 19 in dieses Getriebe integrieren .

Sofern der mit einer Mitnahmevo-richtung gemäß den Ansprüchen 10 und 11 erreichbare Kollisionsschutz nicht ausreichend ist, kann man die axiale Verschiebbarkeit des Verriegelungsteils und des Steuerkörpers sowie die axiale Zusammendrückbarkeit der beide belastenden Druckfeder so wählen, daß bei. einer q e fährlichen Kollision der Verriegelungsteil und der Steuerkorper axial so weit vom Revolverkopf weggeschoben werden, daß die Verzahnung des Verriegelungsteils außer Eingriff ~it dem mit dem Gehäuse verbundenen Zahnkranz kommt und dadurch der Revolverkopf sich zum Abbau der auf ihn einwirkenden Kollisionskraft relativ zum Gehäuse verdrehen kann, Sofern dafür Vorsorge getragen wird, daß dabei die Verzahnung des Verrisgelungsteils in Eingriff mit dem Zahnkranz des Revolverkopfes bleibt, braucht nach einem derartigen Kollisionsfall der Werkzeugrevolver nicht

demontiert zu werden, um den Verriegelungsteil wieder auf den Revolverkopf auszurichten. Der Revolverkopf braucht nur mit Hilfe des Antriebs wieder in die richtige Position gefahren zu werden.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen unvollständig dargestellten Schnitt längs einer zur Längsachse des ersten Ausführungsbeispiels konzentrischen Zylinderfläche durch den Zylinderkopf, das Verriegelungsteil, den Steuerkörper und die elastische Kupplungseinrichtung in der Freigabestellung des Verriegelungsteils,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 in der Verriegelungsstellung des Verriegelungsteils,

Fig. 4 einen unvollständig dargestellten Längsschnitt durch die elastische Kupplungseinrichtung und die Trennwand sowie eine Seitenansicht des Indexierbolzens und seines Antriebs,

Fig. 5 einen Querschnitt der elastischen Kupplungseinrichtung und deren Bohrungen für den Indexierbolzen,

Fig. 6 e i &pgr; « &eegr; vergrößert dargestellten Längsschnitt durch einen in Fig. 1 nicht sichtbaren Teil des ersten Ausführungsbeispiels,

F^g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII - VII der Fig. 6,

Fig. B einen Schnitt entsprechend Fig. 3 eines zweiten Ausfuhrungsbeispiels ,

Fig. 9 einen Schnitt entsprechend Fig. 3 des zweiten Ausführungsbeispiels.

Ein Werkzeugrevolver weist einen Revolverkopf 1 auf, der über das eine Ende eines Gehäuses 2 übersteht, relativ zu dem er in unterschiedliche, genau definierte Winkelstellungen drehbar ist. Am Revolverkopf 1 sind in bekannter Weise mehrere Werkzeughalter befestigbar. Das Gehäuse 2, das an einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine festlegbar ist, ist an dem dem Revolverkopf 1 abgekehrten Ende mittels einer Trennwand 3 verschlossen, in welcher das eine Ende einer konzentrisch zur |

Drehachse des Revolverkopfes 1 angeordneten, hohlen Antriebswelle «i 4 drehbar gelagert ist, mit deren anderem Ende der Revolverkopf 1 fest verschraubt ist. An der dem Gehäuse 2 abgekehrten Seite der Trennwand 3 liegt dicht eine Abdeckhaube 5 an, die zusammen mit der Trennwand 3 einen Raum dicht verschließt, in dem sämtliche elektrischen Bauteile des Werkzeugrevolver angeordnet sind. Zu diesen Bauteilen gehört ein Asynchronmotor 6. Die Motorwelle 7, die parallel zur Antriebswelle 4 liegt, durchdringt die Trennwand 3, in der sie drehbar gelagert ist, und steht mit ihrem in den Innenraum des Gehäuses 2 ragenden Ende in Getriebeverbindung mit einem Untersetzungsgetriebe, dessen ebenfalls parallel zur Antriebswelle 4 liegende Abtriebswelle 8 im Bereich ihres freien Endes im Gehäuse 2 drehbar gelagert ist und neben diesem Endabschnitt einen als Ritzel t)' ausgebildeten Abschnitt hat.

Das Ritzel 8' kämmt mit einer Außenverzahnung eines drehbar und axial verschiebbar auf der Antriebswelle 4 gelagerten Steuerkörpers 9, der auf seiner der Trennwand 3 zugekehrten, also dem Revolverkopf 1 abgekehrten Stirnseite über ein Lage¹" auf wenigstens einer Tellerfeder 10 abgestützt ist, welche auf die Antriebswelle 4 aufgeschoben ist.

Die Tellerfeder 10 ist andererseits auf einem Innenring 11 einer elastischen Kupplung abgestützt. Dieser Innenring 11 ist mittels einer Verzahnung drehfest mit der Antriebswelle 4 verbunden und auf der der Tellerfeder IC abgekehrten Stirnseite unter Zwischenlage einer Ringscheibe auf einem auf die Antriebs-

1 ·

welle 4 aufgeschraubten Stützring 12 abgestützt. Dieser Stützring

12 liegt unmittelbar neben der Trennwand 3.

Zwischen o'em Steuerkörper 9 und dem in das Gehäuse 2 hineinragen-

den, im Durchmesser verkleinerten Endabschnitt des Revolverkopfes

-I 1 ist auf der Antriebswelle 4 drehbar und axial verschiebbar

;] ein ringförmiges Verriegelungsteil 13 angeordnet, dessen dem

Revolverkopf 1 zugewandte Seite mit einer radial verlaufende

&psgr; Zähne aufwejisenden Verzahnung 13" versehen ist. Eine korrespon-

|· dierend ausgebildete Verzahnung 1' ist an der dem Verriegelunqsteil 13 zugewandten Stirnjfläcne des Revolverkopfes 1 vorgesehen. Eine wie die Verzahnung 1' ausgebildete Verzahnung 14' ist an der dem Verriegelungsteil 13 zugewandten Stirnfläche eines Zahnringes 14 vorgesehen, der fest mit dem Gehäuse 2 verbunden _; ist und in den der im Durchmesser verringerte Endabschnitt

des Revolverkopfes 1 eingreift, wobei dessen dem Verriegelungsteil 13 zugewandte Stirnfläche mit der entsprechenden Stirnfläche des Zahnri.-ges 14 fluchtet. Die beiden Verzahnungen 1' und jsj 14' werden gemeinsam geschliffen, da sie zusammen mit der Ver- H zahnung 13' des Verri jgelungsteiles 13 dazu dienen, den Revolverkopf 1 mit hoher Präzision in den auswählbaren Winkelstellungen

zu positionieren, wobei die Tellerfeder 10 die Kraft erzeugt, ^: mit welcher in der Verriegelungsstellung des Verriegelungsteils

13 dessen Verzahnung 13' in die Verzahnungen 1' und 14' hineingedrückt wird.

Für die Steuerung der axialen Verschiebung des Verriegelungsteiles 13 sind Rollen 15 vorgesehen, welche auf gleichmäßig über den Umfang des Verriegelungsteils 13 verteilt angeordneten, radial verlaufenden Zapfen 16 im Inneren des Verriegelungsteiles 13 drehbar gelagert sind und in gleichem Maße über die dem Steuerkörper 9 zugekehrte Stirnfläche des Verriegeiungsteils 13 überstehen .

In den Zwischenräumen zwischen den Zapfen 16 sind von der dem Revolverkopf 1 zugekehrten Stirnseite her eindringende Sacklochbohrungen im Verriegelungsteil 13 vorgesehen, in denen je ein

mittels einer vorgespannten Feder belasteter Mitnahmebolzen 17 längsverschiebbar gelagert ist. Der über das Verriegelungsteil 13 überstehende Endabschnitt dieser Mitnahmebolzen 17 ist kegelförmig ausgebildet, wobei der Kegelwinkel außerhalo des Selbsthemmungsbereiches liegt- Auf jeden der Mitnahmebolzen 17 ist eine in den Revolverkopf 1 eindringende konische Bohrung 18 ausgerichtet, deren Kegelwinkel an denjenigen des Bolzenendes angepaßt ist. Diese konischen Bohrungen 18 liegen in je einer Vertiefung 19. Die Mitnahmebolzen 17 und die konischen Bohrungen 13 bilden eine Mitnahmevorrichtung, von der bei einer Drehbewegung des Revolverkopfes 1 das Verriegelungsteil 13 mitgenommen wird. Da die Mitnahmebolzen 17 unvollständig aus der zugeordneten konischen Bohrung 18 herausgedrückt werden, wenn das zu übertragende Drehmoment eine obere Grenze überschreitet, können durch diese kraftschlüssige Mitnahmevorrichtung Beschädigungen oder ein Bruch im Falle einer Kollision oder einer Überlastung vermieden werden. Sind in einem solchen Falle die Mitnahmebolzen 17 aus den konischen Bohrungen 18 herausgedrängt worden, kehren sie anschließend selbsttätig wieder in ihre Ausgangslage zurück. Wurden sie jedoch vollständig herausgedrängt, brauchen anschließend die konischen Bohrungen 18 nur wieder auf die Mitnahmebolzen 17 ausgerichtet zu werden, weil der Hub der Mitnahmebolzen i7 ruf einen Wert begrenzt ist, der es ausschließt, daß die Mitnahmebolzen 17 bus der ihnen zugeordneten Vertiefung 19 heraustreten können.

Sofern man das Maß, um das die axial wirksame Länge der Tellerfeder 10 duich eine Druckbelastung reduziert werden k &uacgr; &eegr; &eegr;, so groß wählt, daß im Falle einer Kollision die Verzahnung 13' des Verriegelungsteils 13 aus der Verzahnung 1' oder 14' ausrasten kann, sind die Mitnahmebclz. in 17 und die Bohrungen 18 zum Kollisionsschutz nicht erforderlich. S" ie können abei verhindern, daß sich im Kollisionsfall der Revolverkopf 1 so weit gegenüber dem Verriegelungsteil 13 verdreht, daß diese Teile nicht mehr ohne weiteres wieder in ihre Ausgangswinkellag< zurückgebracht werden können.

Auf der dem Verriegelungsteil 13 zugewandten Stirnseite weist, wiG die Fig. 2 und 3 zeigen, der Steuerkörper 9 eine Kurvenbahn auf, welche sich über den gesamten Umfang der Stirnseite erstreckt und als Laufbahn für die Rollen 15 dient. Die Kurvenbahn besteht aus in einer Radialebene liegenden, in Umfangsrichtun im Wechsel aufeinander folgenden planen Abschnitten 20 und 2&ugr;' sowie je einem zwischen zwei benachbarten planen Abschnitten liegenden vertieften Abschnitt 20". Letztere haben eine an die Krümmung der Außenmantelfiäche der Rollen 15 angepaßte K r &ugr;^rr. &ggr;&ggr;&igr; &ugr; &pgr; g . Liegen die Rollen 15 auf einem der planen Abschnitte 20' auf, dann befindet sich das Verriegelungsteil 13 in seiner Verriegelungsstellung, in welcher die Verzahnung 13' vollständig spielfrei in Eingriff ist mit den Verzahnungen 1' und 14', wie dies Fig. 3 zeigt. Greifen hingegen die Rollen 15 vollständig in die vei . i 3 f t e &eegr; Abschnitte 20'' ein, wie dies Fig. 2 zeigt, dann befindet sich das Verriegeln igsteil I in seiner Freigabestellung, in we ".eher seine Verzahnurg 1.3' die Verzahnunger 1 ' und 14' vollständig ^creigibt. Da an beide Seiten je ei es vertieften Abschnittes 20" der Kurvenbahn s i " h je einer tier planen Abschnitte 20 bzw. 20' anschließt, kann wahlweise die Drehung des P-jvolver kopfes 1 in eine neue Position in der einen oder anderen Drehrichtung erfolgen. Kan k'nnte bei einer entsprechenden Ausbildung des Werkzeugrevolvers den Steuerkörper 9 in der gleichen oder der entgegengesetzten Richtung weiter drehen, um des Verriegelungsteil 13 nach dem Erreichen der neuen Position in seine Verriegelungsstellung zu bringen.

Den Innenring 11 der elastischen Kupplungseinrichtung umgibt konzentrisch ein Außenring 21. Wie Fig. 5 zeigt, ist der Außenring 21 mit einer Innenverzahnung und der Innenring mit einer entsprechenden Außen verzahnung versehen, wobei die Lücken zwischen zwei benachbarten Zähnen in beiden Fällen so ausgebildet sind, daß der in die Lücke eingreifende Zahn die Lücke in zwei zumindest im wesentlichen zylindrische Räume unterteilt, in denen je ein stabförmiges, den Raum spielfrei ausfüllendes Dämpfungsele-

ment 22 iaus einem gummielastischen Material liegt. Diese Dämpf ungse^! omente 22 lassen wie bei einer elastischen Kupplung eine gewisse Verdrehung des Außenringes 21 relativ zum Innenring 11 in beiden Drehrichtungen zu. Daher kann diese elastische Kupplungseinrichtung stoßartige Belastungen sowohl in Richtung vom Asynchronmotor 6 zur,. Revolverkopf 1 als auch in entgegengesetzter Richtung dämpfen. Dies ist auch im Hinblick daran i vorteilhaft, daß bei der Vorindexierung relativ große Massen abrupt zum Stillstand gebracht werden.

Eine elitsprechend ausgebildete, zusätzliche elastische Kupplungseinrichtung verbindet die Motorwelle 7 mit der Abtriebswelle 8. Den einen Teil dieser Kupplungseinrichtung bildet, wie Fig. zeigt, ein Außenring 21', dessen Außen verzahnung mit einem an der Motorwelle 7 vorgesehenen Ritzel kämmt. Innen weist der Außenring 21' eine Verzahnung auf, die wie die Innenverzahnung des Außenringes 21 ausgebildet ist. Den anderen Teil der Kupplungseinrichtung bildet ein fest auf der Abtriebswelle sitzender Innenring 11', auf dem drehbar, aber axial &ugr;r,verschiebbar der Außenring 21' gelagert ist. Letzterer ist mit einer Außenverzahnung wie derjenigen des Innenringes 21 versehen. Zwischen den ineinandergreifenden Zähnen beider Teile sind walzenförmige Dämpfungselemente 22' angeordnet, über welche die Zähne spielfrei aufeinander abgestützt sind.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, weist der Steuerkörper 9 an seiner auf den Außenring 21 ausgerichteten Stirnseite axial vorspringende Klauen 23 auf, die in je eine Nut 24 des Außenringes 21 eingreifen. Sowohl die Klauen 23 als auch die Nuten 24 haben in Radialebenen liegende Flanken, so daß eine form&chlüssige Kupplung vorhanden ist, wenn die Klauen 23 an der einen oder anderen Flanke der zugeordneten Nut 24 anliegen. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Nuten 24 größer als die entsprechende Breite der Klauen 23, und zwar um ein solches Maß, daß, ausgehend von einer Ausrichtung der Klauen 23 auf die Mitte der zugeordneten Nut 24, also einer Position, in welcher die Rollen 15 in der Mitte eines der planen

Abschnitte 20' stehen, die Klaue 23 relativ zur Nut 24 in der einen oder anderen Richtung so weit verschoben werden kann, daß die Rollen 15 in vollständigen Eingriff mit je einem der vertiefte.&igr; Abschnitte 20'' kommen. In dieser Stellung liegt die Klaue 23 an der einen Flanke der Nut 24 an.

Als Ersatz für eine mechanische Bremse oder einen sonstigen Anschlag sind mehrere Zentrierbolzen 25 vorgesehen, die in je einer zur Antriebswelle 4 parallelen, von der Stirnfläche jeder Klaue 23 aus in den Steuerkörper 9 eindringenden Bohrung längsverschiebbar gelagert sind, wobei je eine Feder die Ze &pgr;trie:- bolzen 25 gegen den Außenring 21 belastet. Der über die Klaue 23 überstehende Endabschnitt der Zentrierbolzen 25 ist kegelförmig ausgebildet, wobei der Kegelwinkel außerhalb des Selbsthemmungsbereiches liegt. Ferner ist in der Mitte jeder der Nuten 24 eine konische Bohrung 26 vorgesehen, deren Konuswinkel an den Kegelwinkel des zugeordneten Zentrierbolzens 25 angepaßt ist, welcher in die konische Bohrung 26 eingreift, wenn die Klaue 23 auf die Mitte der Nut 24 ausgerichtet ist. Je eine kürzere konische Bohrung 27 ist im Grund jeder \'ut für den Eingriff des zugeordneten Zentrierbo.lzenz 25 in den beiden Endstellungen vorgesehen, in denen die Klaue 23 an der einen oder anderen Flanke der Nur 24 anliegt. Die Zentrierbolzen 25 ersetzen nicht nur einen Anschlag oder eine elektromagnetische Bremse. Sie verhindern auch bei einer Relativbewegung zwischen dem Steuerkörper 9 und dem Außenring 21 einen Überlauf über die Mittelstellung hinaus, da die Zentrierbolzen 25 und die konischen Bohrungen 26 dank ihrer kegeligen Form ausrichtend wirken.

Auf der dem Steuerkörper 9 abgekehrten Stirnseite ist der Außenrinn 21 mit Sacklochbohrungen 28 für den Eingriff eines Indexierstiftes 29 versehen, der parallel zur Antriebswelle 4 längsverschiebbar die Trennwand 3 durchdringt. Sein elektromagnetischer Antrieb 30 ist innerhalb der Abdeckhaube 5 angeordnet und daher vor äußeren Einflüssen geschützt. Ferner ist innerhalb der Abdeckhaube 25 ein Drehstellungsgeber 31 angeordnet, der über

Zahnräder in Getriebeverbindung mit der Antriebswelle 4 steht und die die Winkelstellung des Revolverkopfes 1 kennzeichnenden Signale erzeugt.

Soll die Winkelstellung des Revolverkopfes 1 verändert werden, dann wird der Asynchronmotor 6 in derjenigen Drehrichtung eingeschaltet, in welcher auf dem kürzesten Wege der Revolverkopf 1 seine neue Winkelposition erreicht. Da zunächst das Vernegelungsteil 13 sich noch &eegr; seiner Verriegelungsstel lung befindet, hat das Einschalten des Asynchronnotors 6 nur eine Drehbewegung des Stsusrkorpsrs 9 zur Felge. Die Antriebswelle ^A- steht zunächst noch 5till. Infolge der Drehbewegung des Steuerkörpeis 9 gelangen die Rollen 15 von der Mitte eines der planen Abschnitte 20' zur Mitte eines der vertieften Abschnitte 2C", wodurch das Verriegelungstell in seine Freigabestellung verschoben wird. Die anfänglich-- Drehbewegung des Steuerkörpe-s 9 hat aber auch zur Folge, daß die Zentrierbolzen 25 aus der zugeordneten konischen Bohrung 25 austreten und in eine der konischen 3onrjngen 27 einrasten, ,·,enn die Klauen 23 in Anlage an die eine Flanke der Nut 24 gekommen sind. Dies ist der Fall, wenn die Rollen 15 die Kitte des vertieften Abschnittes 20'' erreicht haben. Da die Drehbewegung &Iacgr; e s Steuerkörpers 9 fortgesetzt wird, wird nun die Antriebswelle 4 und zusammen mit ihr der Revolverkopf i gedreht. Dabei nehmen die &pgr;11 &pgr; 9 &pgr; fii t &ugr; ü12 6 &eegr; 17 d ä S V &thgr; &Ggr; r 15 g S i ü &pgr; c ; teil 13 mit. Sobald die neue Winkelposition des Revolverkop^es 1 erreicht ist, *iird aufgrund eines entsprechenden Signals des Drehstellungsgebers 31 der elektromagnetische Antrieb 30 aktiviert und der Indexierstift 29 in Eingriff mit der dieser Winkelposition zugeordneten Sacklochbohrung 28 gebracht. Hierdurch werden die Antriebswelle 4 und damit auch der Revolverkopf 1 blockiert. Gleichzeitig wird der Asynchronmotor 6 abgeschaltet. Durch erneutes Einschalten des Asynchronmotors 6 mit umgekehrter Drehrichtung wird der Steuerkörper 9 in die Ausgangsstellung zurückgedreht, in welcher die Zentrierbolzen 25 in die konischen Bohrungen 26 eingreifen. Dabei wird das Verriegelungsteil 33 in die Verriegelungsstellung geschoben. Ist diese erreicht, wird der Asynchronmotor 6 abgeschaltet.

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Zur Erzeugung eines Verriegelungskontrüllsignals, das nur dann generiert wird, wenn im Reversierbetrieb der Steuerkörper 9 in seine Verriegelungsstellung zurückgekehrt ist, ist auf der Abtriebswelle 8 drehbar ein Schaltnocken 33 angeordnet, den eine Feder 34 unter Zwischenlage eines Ringes 35 an die eine Stirnfläche des Innenringes II¹ andrückt. Wie Fig. 7 zeigt, hat der Schaltnocken 33 als schaltenden Teil einen radialen Vorsprung 33', der sich über einen Winkel von etwa 90° erstreckt Parallel zur Abtriebswelle 8 ist ein Näherungsschalter 36 ortsfest in einem Durchbruch der Trennwand 3 so angeordnet, daß sich der Vorsprung 33' in geringem Abstand an der durch seine Stirnfläche gebildeten Sensorfläche vorbeibewegen kann. Um 180° versetzt zum Näherungsschalter 36 ist ein in die Bewegungsbahn des Vorsprunges 33' ragender Anschlagbolzen 37 vorgesehen.

,Venn sich der Revolverkopf 1 in einer seiner auswählbaren Winkel Stellungen befindet, ist die Sensorfläche auf die Mitte des Vorsprunges 33' ausgerichtet, wie dies Fig. 7 zeigt. Auch wenn der Revolverkopf 1 nur um den kleinsten Winkel in die eine oder andere Richtung gedreht werden muß, führt die Motorwelle wegen des Untersetzungsgetriebes eine Drehung von mehr als 180° aus. Wegen des Reibschlusses zwischen dem Schaltnocken 33 und dem Innenring 11' wird erster dabei stets soweit mitgenommen, bis er am Anschlagbolzen 37 anschlägt. Während der für die Verriegelung erforderlichen Reversierung wird der Schalt nocken 13 wieder in seine Ausgangsstellung mitgenommen. Dabei kommt der Vorsprung 33' in den Ansprechbereich des Näherungsschalters 36, so daß dieser ein Signal erzeugt, das bestätigt, daß der Revolverkopf 1 wieder verriegelt ist. Auch bei sehr kleinen Verdrehwinkeln des Revolverkopfes, wie sie bei sechzehn und mehr Stellungen auftreten können, und bei sehr hohen Verstellgöschwindigkeiten arbeitet diese Verriegelungskontrolle zuverlässig .

Sofern auf die Klauen 23 verzichtet würde und die konischen Bohrungen 27 so ausgebildet würden, daß die in sie eingreifenden Zentrierbolzen 25 das für die Verdrehung des Revolverkopfes 1 erforderliche Drehmoment übertragen können, ohne aus den konischen Bohrungen 27 ausgehoben zu werden, wäre es auch möglich, das Verriegelungsteil 13 ohne ein Reversieren des Asynchronmotors 6 wieder in seine Verriegelungsstellung zu bringen.

Das in den Fig. 8 und 9 dargestellte, zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur durch die die Axialverschiebung seines Verriegelungsteils 113 steuernden Elemente. Daher ist im folgenden nur deren Ausbildung beschrieben. Wegen weiterer Einzelheiten wird auf die Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen.

Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, ist der StGuerkörper 109 auf der dem Verriegelungsteil 113 zugekehrten Stirnfläche mit einer Kurvenbahn versehen, die in einer Radialebene liegende plane Abschnitte 120 und 120' und dazwischen je zwei vertiefte Abschnitte 120" aufweist, wobei die an einen der planen Abschnitten 120 oder 120' anschließende Flanke der vertieften Abschnitte 120" eine geringere Neigung hat als die andere Flanke. Eine spiegelbildlich gleich ausgebildete Kurvenbahn ist an der dem Steuerkörper 109 zugekehrten Stirnfläche des Verriegelungsteils 113 vorgesehen. Beide Kurvenbahnen sind aufeinander ausgerichtet .

Statt der Rollen 15 des ersten Ausführungsbeispiels sind zylindrische Wälzkörper 115 vorgesehen, an deren äußere Kontur das Querschnittsprofil der vertieften Abschnitte 120" weitgehend angepaßt ist. Jeder der zylindrischen Wälzkörper 115 ist in einer rechteckförmigen Ausnehmung eines scheibenförmigen Käfigs 132 spielfrei angeordnet. Der Käfig 132 liegt, wie die Fig. 8 und 9 zeigen, zwischen dem Steuerkörper 109 und dem Verriegelungsteil 113 im Abstand von den planen Abschnitten 120 und 120' der beiden Kurvenbahnen.

I Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch

I die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind

jS. als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch

I -enn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht

I in den Ansprüchen erwähnt sind.

Claims (20)

S chutzansprüche

1. Werkzeugrevolver mit

a) einem Gehäuse,

b) einem relativ zum Gehäuse mittels eines Motors und einer Antriebswelle drehbaren Revolverkopf,

c) zwei koaxial zur Drehachse des Revolver kopfes angeordneten Zahnkränzen, von denen der eine drehfest mit dem Revolverkopf und der andere drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist,

d) einem relativ zum Revolverkopf axial verschiebbaren Verriegelungsteil mit einer auf die beiden Zahnkränze ausgerichteten und in seiner Verriegelungsstellung mit diesen in Eingriff stehenden Verzahnung, der über eine Mitnahmevorrichtung zusammen mit dem Revolverkopf drehbar ist,

·?) einem konzentrisch zur Drehachse der Antriebswelle des Revolverkopfes angeordnete;,, und mit ihr gekuppelten, vom Motor &egr;&pgr;treibbaren Steuerkörper und

f) einem mittels einer Antriebsvorrichtung verschiebbaren Indexierbolzen für eine der Verriegelung des Revolverkopfes mittels des Verriegelungsteiles vorausgehenden Ausrichtung am Ende jeder der vom Revolverkopf bei einer Einstellung in eine andere Winkellage auszuführenden Drehbewegung,

dadurch gekennzeichnet, daß

g) für den Antrieb des Revolverkopfes (1) die Antriebswelle (4) unmittelbar mit dem Revolverkopf (1) verbunden jnd über eine elastische Kupplungseinrichtung (11, 21, 22) mit dem Steuerkörper (9; 109) gekuppelt ist und

- II -

h) für den Drehantrieb des Verriegelungsteils (13; 113) durch den Revolverkopf (1) die Mitnahmevorrichtung

(17,18 den Verriegelungsteil (13; 113) unmittelbar mit dem Revolverkopf (1) kuppelt.

2. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Kupplungseinrichtung (11, 21, 22) einen el rehfest mit der Antriebswelle (4) verbundennn ersten Tn il (Ii) Und einen &Phi; 1 L uiesKin übel eläbtlSCnp Zwi5c!iSüyl iedc"

(22) in Drehverbindung stehenden zweiten Teil (21) aufweist.

3. Werkzeugrevolver nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die i'Jiden Teile der elastischen Kupplungseinrichtung (11, 21, 22) konzentrisch ineinandrr angeon 'cte Pinge (11, 21) sind, die mit .neinander greifenden Zähnen versehen sind, zwischen denen die elastischen Zwischenglieder (22) angeordnet sind.

4. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer<örper (9; 109) mit der elastischen Kupplungseinrichtung (11, 21, 22) über eine formschlussige, jedoch ei &eegr; e &pgr; toten Gang für eine V &kgr; r &ugr; f s fr ü &pgr; Q um einen festgelegten Winkel in beiden Drehrichtungen aufweisende erste Mitnehmereinrichtung (23, 2 4 _; und/oder über eine zweite, kraftschlüssige Mitnehmereinrichtunq (25, 2 6, 27) gekuppelt ist, wobei letztere wenigstens einen federbelasteten Zentrierbolzen (25) im einen der beiden miteinande zu kuppelnden Bauteile aufweist, der in definierter Drehstellung der Bauteile in kraftschlüssigem Eingriff mit wenigstens einer Vertiefung (26) des anderen Teiles steht.

5. Werkzeugrevolver nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (26) zumindest auf einem Teil ihrer Länge einen sich gegen das andere Bauteil hin erweiternden Innenkonus mit einem außerhalb der Selbsthemmung liegenden Konuswinkel und der in sie eingreifende Endabschnitt des Zentrierbolzens (25) einen korrespondierenden Außenkonus aufweisen.

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I »

6. We' kzeugrevolver nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch je eine Vertiefung (27) mit außerhalb des Selbsthemmungsberei chs liegendem Innenkonus für den Eingriff des Zentrierbolzens (25) in den beiden der Freigabestellung des Vei::iegelungstei]s (13; 113) entsprechenden Stellungen.

. Werkzeugrevolver nach einem der Ans:'üehe 2 bis 6, r ■■ d &ugr; r c h gekennzeichnet, daß der zweite Ttil (21) der elastischen Kupplungseinrichtung (11, 21, 22) mit den für den Eingriff des Indexierbolzens (29) erforderlichen Vertiefungen (28) versehen ist.

8. Werkzeugrevolver nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) an dem dem Revolverkopf (1) abgewandten Ende mittels eines Deckels (3) abgeschlossen i -1, an den silt auf der dem Revolverkopf (1) abgewandten Seite sine Haube (5) anschließt, in welcher ein als Antriebsvorrichtung für den Incexierbolzen (29) dienender Elektromagnet (30_y angeordnet ist, und daß die 'upplungEsinricntung (11, 21, 22) neben dem Deckel (3) angeordnet ist.

9. Werkzeugrevolver nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im I &eegr; -e r e &eegr; des durch die Haube (5 j und den Deckel (3) dicht verschlossenen Raumes außer dem Elektromagnet (30) ein Drehstellungsgeber (31) für den Revolverkopf (1), zumindest teilweise der Motor (6) sowie gegebenenfalls weitere elektrische Komponenten angeordnet sind.

10. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verriegelungsteil (13; 113) mit dem Revolverkopf (1) kuppelnde Mitnahmevorrichtung (17, 18) wenigstens einen federbelasteten Mitnahmebolzen (17) im einen Bauteil und je eine Vertiefung (18) für jeden Mitnahmebolzen (17) im anderen Bauteil aufweist.

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11. Werkzeugrevolver nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vertiefung (18) zumindest auf einem Teil ihrer Läng·= einen sich nach außen erweiternden Innenkon us mit außerhalb des Selbsthemmungsbereiches liegendem Konuswinkel bildet und daß der in die Vertiefung (18) eingreifende Endabschnitt des Mitnahmebolzens (17) mit einem korrespondierenden Außenkonus versehen ist.

12. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkorper (9; 1Ü 9 ) neben derjenigen Stirnseite des Verriegelungsteils (13; 113) angeordnet ist, die der die Verzahnung (13¹) tragenden Seite abgewandt ist,und auf seiner dem Verriegelungsteil (13; 113) zugekehrten Stirnseite eine Kurvenbahn (20, 20', 20''; 120, 120', 120'') aufweist, an der Rollkörper (15; 115) anliegen, die andererseits am Verriegelungsteii (13; 113) abgestützt sind.

13. Werkzeugrevolver nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollkörper als Ringrollen 15) ausgebildet sind, die auf radial verlaufenden Zapfen (16) des Verriegelungskörpers (13) drehbar gelagert sind.

14. Werkzeugrevolver nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollkörper als Wälzkörper (115) ausgebildet sind, die sich in einem Käfig (132) befinden, der frei drehbar zwischen dem Steuerkörper (109) und dem Verriegeiungsteil (113) angeordnet ist.

15. Werkzeugrevolver nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsteil (113) auf seiner dem Steuerkorper (109) zugewandten Seite eine auf dessen Kurvenbahn (120, 120", 120¹') ausgerichtete und zu diesem symmetrische Kurvenbahn (120, 120', 120'') aufweist.

16. Werkzeugrevolver noch einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn eine Form hat, die eine Verschiebung des Verriegelungsteils (13; 113) in seine Verriegelungsstellung durch eine Fortsetzung der Drehbewegung des Steuerkörpers (9; 109) relativ zum Verriegelungsteil (13; 113) in Richtung der vorausgegangenen Drehbewegung gestaltet.

17. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch

Qe kennzeichne L₁ udu 5 ü f 6 I &Pgr; 5 &Ggr; der VöiTi &pgr; G t O &Ggr; (S) 5"üGtricbci.en Kellen (4, 8), vorzugsweise der bei einer Drehung des Revolverkopfes (1) um einen bestimmten Winkel den größten Drehwinkel ausführenden Welle (8), ein durch Peibschluß von dieser W ■; 11 e (8) mitnehmbarer Schaltno ken (33, 33') für einen ' iherungsschalter (36) angeordnet ist, dessen Drehwinkel 6 &ugr; s der den Näherungsschalter (35) aktivierenden Winkelstellung heraus in eine den Näherungsschalter 36) nicht aktivierende Winkelstellung in beiden Drehrichtungen durch einen Anschlag (37) auf weniger als 150° begrenzt ist.

18. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der elastischen Kupplungseinrichtung (11, 21, 22) und dem Motor (6) eine zweite, vcrzugs-

; weise gleich ausgebildete elastische KuoDlungseinrichtung (H', 21', 22') angeordnet ist.

19. Werkzeugrevolver nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elastische Kupplungseinrichtung (H', 21', 22') auf einer Zwischenwelle (3) angeordnet ist und einen doch fest mit dieser Zwischenwelle (8) verbundenes Kupplungsteil (H') sowie ein dieses konzentrisch umgebendes Kupplungsteil (21') aufweist, der mit einer Außenverzahnung versehen ist, die mit einem Ritzel an der Motorwelle (7) käm-t.

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20. Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurcl gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebbarkeit des Verriegelungsteils (13; 113) und des Steuerkörpers (9; 109) aus der Verriegelungsstellung heraus weg vom Revolverkopf

(1) entgegen der Kraft der sie belastenden Druckfeder (10) größer ist als die Tiefe des Eingriffs der Verzahnung (13' des Verriegelungsteils (13; 113) in den mit dem Gehäuse

(2) verbundenen Zahnkranz (14").