DE9313839U1 - Schrittantrieb für den Drehantrieb von Werkstück- oder Werkzeugträgern - Google Patents

Description

ZENZ · HELBER · HOSBACH & LÄUFER

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EXPERT Maschinenbau GmbH, Seehofstraße 56-58, 64653 Lorsch

Schrittantrieb für den Drehantrieb von Werkstück- oder

Werkzeugträgern 15

Die Erfindung betrifft einen Schrittantrieb für den schrittweisen Antrieb von Werkstück- oder Werkzeugträgern über vorgegebene Schrittwinkel bzw. Hubschritte mit einem Schrittschaltgetriebe, bei welchem von einem drehbar gelagerten Abtriebsbauteil in regelmäßigen Winkelabständen Bolzen vortreten, welche aufeinanderfolgend mit einer Steuerkurve eines motorisch drehangetriebenen Antriebsbauteils in Eingriff kommen, wobei der Verlauf der Steuerkurve des Antriebsbauteils die Größe des Schrittwinkels (Teilung) und die Geschwindigkeits-ZBeschleunigungscharakteristik des Abtriebsbauteils während des Schaltschritts bestimmt.

Schrittantriebe für taktweise über jeweils einen bestimmten Drehwinkel auszuführende Drehbewegungen sind mit speziellen Schrittschaltgetrieben ausgerüstet, deren Konstruktion es ermöglicht, eine konstante Eingangs-Drehbewegung in eine vorbestimmte genaue Schrittbewegung des Abtriebsbauteils, d.h. in der Regel einer Abtriebswelle, in Drehrichtung umzuwandeln. Durch geeignete Führung des Verlaufs der Steu-

erkurve können dabei sogen, stoß- und ruckfreie Bewegungsverläufe, d.h. Bewegungscharakteristiken mit stetigem Geschwindigkeitsverlauf in den Beschleunigungs- und Abbremsphasen verwirklicht werden. Deshalb werden solche Schrittantriebe überwiegend in der Serienproduktion z.B. für Werkzeuge- und Verpackungs- oder auch Montagemaschinen verwendet, wo die Werkstücke von einer Arbeitsstation zur anderen schnell und vibrationsfrei bewegt, aber auch wieder exakt positioniert werden müssen. Eine andere Einsatzmöglichkeit ist die Halterung von unterschiedlichen Werkzeugen, die je nach Bearbeitungsstufen und zugeführten Werkstücken abwechselnd zum Einsatz gebracht werden müssen. Dabei kommt es auch zu Situationen, bei denen ein normalerweise über einen bestimmten Schaltwinkel weitergeschalteter Schrittantrieb um einen abweichenden, beispielsweise um einen Schaltwinkel doppelter Größe weitergeschaltet werden muß, um beispielsweise bei abweichenden zugeführten Werkstücken andere Bearbeitungswerkzeuge zum Einsatz zu bringen, oder um bearbeitete Werkstücke auf einen anderen Förderweg auszugeben.

Bei solchen Anforderungen wurde bisher so verfahren, daß Schrittantriebe eingesetzt wurden, deren Schaltwinkel dem kleinsten erforderlichen Schaltwinkel entspricht, und daß größere Schaltwinkel dann durch mehrfache Taktbetätigungen des Schrittantriebs angefahren wurden. Es ist nun klar, daß sich hierbei die Umschaltzeit im Vergleich zu einem Schrittantrieb, der die unterschiedlichen Schaltwinkel in einem Takt (= Schaltschritt) anfährt, deutlich erhöht.

Insbesondere in der Serienproduktion tritt bei der Bearbeitung von auf Werkstückträgern entlang einer Förderlinie transportierten Werkstücken das Problem auf, daß die taktweise geförderten Werkstücke in eine seitlich zur Förderlinie versetzt angeordnete Bearbeitungs- oder Einlegestation zur Bestückung mit zusätzlichen Teilen geführt werden müssen, oder daß den auf der Förderlinie transportierten

Werkstücken von seitlich mündenden Zuführförderer weitere Werkstücke zugeführt und auf die Hauptförderlinie umgesetzt werden müssen. Umgekehrt kann es auch vorkommen, daß auf der Hauptförderlinie zugeführte Teile aus irgendwelchen Gründen - beispielsweise zur Komplettierung mit speziellem Zubehör - vorübergehend aus dem Förderprozeß herausgenommen und dann wieder zurückgeführt werden müssen. Für solche Anwendungsfälle sind in die Förderlinie eingebaute schrittgetriebene Drehtische grundsätzlich gut geeignet, wobei aber das Problem der exakten Übernahme des Werkstückträgers von der Förderlinie auf den Drehtisch und die ebenso exakte Übergabe des Werkstückträgers vom Drehtisch auf einen anschließend vorgesehenen Förderer zu einer Bearbeitungsoder Einlegestation besteht. Gesonderte Übergabemechanismen können bezüglich ihrer genauen Synchronisierung auf den Takt der Förderlinie oder auch die Genauigkeit problematisch sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrittantrieb für schritt- oder taktweise Antriebe mit gewünschten Geschwindigkeits-/Beschleunigungscharakteristiken anzugeben, der wenigstens eine zusätzliche, genau auf den Schaltschritt ausgerichtete und angepaßte Funktion auszuführen vermag.
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Ausgehend von einem Schrittantrieb der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Schrittschaltgetriebe mit gesonderten Abtriebsbauteilen vorgesehen sind, welche wahlweise mit dem zugeordneten Werkstück- oder Werkzeugträger koppelbar sind.

Dabei können die Schrittschaltgetriebe antriebsseitig gekoppelt sein, so daß dann nur ein Antriebsmotor hinreichender Leistung erforderlich ist. 35

Bei Schrittantrieben, welche für einen drehanzutreibenden Werkstück- oder Werkzeugträger vorgesehen sind, der - ab-

hängig vom Einsatzfall - unterschiedliche Schrittwinkel ausführen soll, wird die Ausgestaltung dann vorzugsweise so getroffen, daß die beiden Schrittschaltgetriebe unterschiedliche Teilung aufweisen, und ihre Antriebsbauteile wahlweise derart mit dem Werkstück- oder Werkzeugträger koppelbar sind, daß jeweils eines der Schrittschaltgetriebe mit dem Werkstück- oder Werkzeugträger gekoppelt und das jeweils andere abgekoppelt ist. Je nachdem, ob der Werkstück- oder Werkzeugträger mit dem einen oder anderen Schrittschaltgetriebe gekoppelt ist, führt er also unterschiedliche Schrittwinkel je Schaltschritt aus.

Dabei werden die Abtriebsbauteile und der Werkzeug- oder Werkstückträger zweckmäßig zueinander gleichachsig drehbar gelagert, wobei jeder Abtriebsbauteil jeweils wenigstens einen, Teil einer den Abtriebsbauteil mit dem Werkzeugoder Werkstückträger verbindenden Kupplung bildenden Mitnehmer aufweist bzw. aufweisen, und die Kupplung so ausgebildet ist, daß sie jeweils nur mit dem bzw. den Mitnehmer(n) jeweils eines der Abtriebsbauteile koppelbar ist. Das bedeutet, daß beide Schrittschaltgetriebe ständig mit dem Antrieb verbunden sind, daß aber jeweils lediglich einer der Abtriebsbauteile mit dem anzutreibenden Werkstückoder Werkzeugträger gekoppelt ist, so daß also der andere Abtriebsbauteil mit abweichendem Schrittwinkel leer umläuft, wobei aber wahlweise auf diesen leer umlaufenden Abtriebsbauteil umgeschaltet werden kann.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Schrittschaltgetriebe als Antriebsbauteil in an sich bekannter Weise jeweils eine drehantreibbare Zylinderwalze aufweisen, in deren zylindrischen Umfangsflache die Steuerkurve in Form einer Steuernut eingearbeitet ist, welche aufeinander folgendend von einer Seite des als kreisförmige oder kreisringförmige Scheibe ausgebildeten Abtriebsbauteil vortretende Bolzen eintreten und die Steuernut durchlaufen, wobei die Drehachsen der Zylinderwalzen einerseits und die

gleichachsig angeordente Abtriebsbauteile andererseits räumlich zueinander versetzt und rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind. Es werden also zwei .Schrittschaltgetriebe mit sogenannten "Zylinder-Walzen" verwendet. Die Zylinderwalzen der beiden Schrittschaltgetriebe werden dabei zweckmäßig mit auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse der gleichachsig angeordneten Abtriebsbauteile verlaufenden parallelen Drehachsen angeordnet, wobei die Antriebswellen der Zylinderwalzen durch einen Kettentrieb oder mittels durch eine Welle miteinander gekoppelter Getriebe, Z.B.Schneckengetriebe, synchron angetrieben werden können und ein einziger Antriebsmotor zum Antrieb beider Schrittschaltgetriebe einsetzbar ist.

Alternativ können die Schrittschaltgetriebe als Antriebsbauteil jeweils eine Globoid-Walze aufweisen, welche mit einer Steuerkurve in Form eines im Querschnitt trapezförmig ausgefrästen Stegs versehen ist, an dessen seitlichen Flanken jeweils zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgende Bolzen einer Anzahl von in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Winkelabständen versetzt zueinander radial von einer zylindrischen Umfangsflache des drehbar gelagerten Abtriebsbauteils vortretenden Bolzen angreifen. Schrittschaltgetriebe mit solchen "Globoid-Walzen" sind im Vergleich zu Getrieben mit "Zylinder-Walzen" zwar aufwendiger und teurer in der Herstellung, haben aber den Vorteil, daß sie infolge der spielfreien Kopplung zwischen An- und Abtriebsbauteil auch bei höheren Geschwindigkeiten und stärkeren Beschleunigungsänderungen in noch geringerem Maße zu Vibrationen neigen und auch ihre Positioniergenauigkeit noch verbessert ist.

Der bzw. die Mitnehmer der Abtriebsbauteile der Schrittschaltgetriebe können in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung von jeweils einem in Richtung zum Werkstück- oder Werkzeugträger bzw. einem mit diesem verbundenen Bauteil vortretenden Mitnehmerbolzen gebildet werden, wobei der

bzw. die Mitnehmerbolzen der beiden Schrittschaltgetriebe jeweils unterschiedlichen radialen Abstand von der Drehachse der Abtriebsbauteile und des Werkstück- oder Werkzeugträgers haben. Am Werkstück- oder Werkzeugträger kann dann wenigstens eine, radial verschiebliche Klaue angeordnet sein, welche in der einen Endstellung einen radial innen liegenden Mitnehmerbolzen eines Antriebsbauteils, in der anderen Endstellung einen radial außen liegenden Mitnehmerbolzen des anderen Antriebsbauteils umgreift und so den jeweiligen Antriebsbauteil drehfest mit dem Werkstück- oder Werkzeugträger koppelt, während der jeweils andere Abtriebsbauteil leerläuft. Anstelle der Kopplung durch Mitnehmerbolzen und Schiebe-Klaue sind natürlich auch andere Möglichkeiten der Kopplung verwirklichbar. So kann beispielsweise am Werkstück- oder Werkzeugträger eine Schaltwippe in Form eines zweiarmigen Hebels vorgesehen sein, dessen Enden mit Mitnehmern versehen sind, die in zugehörigen Aufnahmen im einen oder anderen Abtriebsbauteil eingreifen können. Durch Verschwenken der Schaltwippe ist dann ebenfalls eine wahlweise Kopplung des Werkstück- oder Werkzeugträgers mit dem Abtriebsbauteil des einen oder anderen Schrittschaltgetriebes möglich. Da die Werkstückoder Werkzeugträger häufig mit durch Druckmittel oder auch elektrisch betätigten Halterungen oder Servomotoren versehen sind, bietet es sich an, auch die Verschiebungsbewegung der Schalt-Klaue bzw. - gegebenenfalls - die Schwenkbewegung einer Schaltwippe durch einen druckmittelbetätigten oder elektrisch angetriebenen Servomotor vorzunehmen.

Als vorteilhaft hat sich der Einsatz des erfindungsgemäßen Schrittantriebs bei einem Ausführungsbeispiel erwiesen, bei dem die Abtriebsbauteile der Stirnfläche einer langgestreckten, im Querschnitt polygonal begrenzten und somit eine der Anzahl der gradlinig zwischen den Ecken des PoIygons verlaufenden Seiten entsprechende Anzahl von Aufspannflächen aufweisenden Trommel gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Schaltwinkel der beiden Schrittschaltge-

triebe gleich dem Winkel zwischen zwei benachbarten Aufspannflächen einerseits bzw. dem Winkel zwischen zwei nicht benachbarten Aufspannflächen andererseits gewählt sind. Unter "Trommel" ist in diesem Falle also keine kreisquerschnittstörmige oder zylindrische Trommel zu verstehen, sondern ein langgestreckter Körper mit den in Umfangsrichtung versetzten Aufspannflächen, die jeweils abwechselnd zwischen einer Aufnahme- oder Bearbeitungsstellung in eine Bearbeitungs- oder Weitergabestellung weitergeschaltet werden müssen. Da die Trommel-Drehachse in solchen Fällen häufig horizontal angeordnet ist, werden dann auch die Drehachsen der Abtriebsbauteile der Schrittschaltgetriebe horizontal verlaufend neben der Stirnfläche der Trommel angeordnet .

Wenn die Trommel einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt, d.h. insgesamt vier Aufspannflächen hat, werden die Schrittschaltgetriebe so ausgestaltet, daß ihr Schaltwinkel 90° bzw. 180° beträgt. Andererseits sind auch Trommeln mit dem Querschnitt eines gleichseitigen Dreiecks d.h. mit drei Aufspannflächen denkbar, wobei die Schaltwinkel der Schrittschaltgetriebe dann 120° bzw. 240° betragen.

Weitere Einsatzfälle des erfindungsgemäßen Schrittantriebs sind in Form von wahlweise mit zwei verschiedenen Schaltwinkeln betätigbaren Drehtischen denkbar. Die Drehachse der Abtriebsbauteile und des Werkstück- oder Werkzeugträgers wird dann senkrecht verlaufend angeordnet, wobei der Werkstück- oder Werkzeugträger einen Drehtisch mit einer äußeren horizontalen Aufspannfläche aufweist, der auch vom Abtriebsbauteil selbst oder einem Teil desselben gebildet sein kann.

Bei solchen, mit zwei Schrittschaltgetrieben ausgerüsteten Drehtischen kann auch eines der Schrittschaltgetriebe die Funktion der schrittweisen Drehbewegung des Drehtischs übernehmen, während das zweite Schrittschaltgetriebe in an-

derer Funktion eingesetzt wird. Mit Vorteil kann die Ausgestaltung beispielsweise so getroffen werden, daß der Abtriebsbauteil des einen Schrittschaltgetriebes mit dem einen Drehtisch aufweisenden Werkstück- oder Werkzeugträger gekoppelt ist, daß der Abtriebsbauteil des zweiten Schrittschaltgetriebes mit einem koaxial zum Drehtisch gelagerten zweiarmigen Hebelbauteil gekoppelt ist, an dessen freien Hebelenden jeweils eine Koppelstange gelenkig angeschlossen ist, deren anderes Ende jeweils an einem radial auf dem Drehtisch verschiebbaren Trägerschlitten gelenkig ankoppelbar ist, und daß zwischen dem Abtriebsbauteil des zweiten Schrittschaltgetriebes und dem Hebelbauteil eine wahlweise zwischen einer Mitnahmeverbindung und einer Freigabe des Hebelbauteils umschaltbare Kupplung oder ein Freilauf angeordnet ist. Das zweite Schrittschaltgetriebe dient dann also zur Erzeugung der für die Überführung von Werkstückoder Werkzeugträgern auf den Drehtisch und ihre Übergabe auf einen anschließenden Förderer erforderlichen Hubbewegung.

Wenn der Drehtisch die Werkstück- oder Werkzeugträger von der Übernahmeposition aus in eine um 180° versetzte Ausgabeposition überführen soll, werden beide Schrittschaltgetriebe so ausgebildet, daß ihr Schaltwinkel jeweils 180° beträgt.

Wenn andererseits auch seitlich neben einer Hauptförderlinie, in welcher der Drehtisch eingebaut ist, angeordnete Arbeitsstationen oder Förderlinien bedient werden sollen, ist eine Ausgetaltung zweckmäßig, bei welcher der Schaltwinkel des ersten SchrittSchaltgetriebes 90° und der Schaltwinkel des zweiten Schrittschaltgetriebes 180° beträgt .

Wenn die Schrittschaltgetriebe jeweils unabhängig voneinander durch einen gesonderten Antriebsmotor antreibbar ausgebildet sind, kann der Schrittantrieb auch

so ausgebildet sein, daß der eine Abtriebsbauteil als auf einem Untergrund starr montierbare Grundplatte ausgebildet ist, von welcher die Bolzen des ersten Schrittschaltgetriebes ins Innere eines drehbar auf der Grundplatte gelagerten Gehäuses vorstehen und in die Steuernut der zugeordneten, drehbar im Gehäuse gelagerten Zylinderwalze eingreifen, daß der andere Abtriebsbauteil von dem das Gehäuse auf der der Grundplatte gegenüberliegenden Oberseite überspannenden Drehtisch gebildet wird, von dessen Unterseite die Bolzen des zweiten Schrittschaltgetriebes in die Steuernut der zugeordneten, drehbar im Gehäuse gelagerten Zylinderwalze eingreifen, und daß die die Zylinderwalze antreibenden Antriebsmotoren sowie die gegebenenfalls zwischen Antriebsmotor und Zylinderwalze eingeschalteten Getriebe starr im oder am Gehäuse gehaltert sind. Das erste Schrittschaltgetriebe versucht bei seiner Aktivierung also die Grundplatte zu drehen, die aber voraussetzungsgemäß auf dem Boden gehaltert ist, so daß sich also in Reaktion das gesamte Gehäuse des so ausgebildeten Schrittschaltgetriebes dreht und dabei natürlich auch den anderen Antriebsbauteil, d.h. den Drehtisch, mitnimmt, solange das diesem zugeordnete Schrittschaltgetriebe nicht seinerseits aktiviert ist.

Dabei ist es dann möglich, im Bereich des Umfangs des Drehtischs in um 180° zueinander versetzten Positionen jeweils eine Koppelstange gelenkig anzuschließen, deren anderes Ende jeweils an einem radial zum Drehtisch verschiebbaren Trägerschlitten gelenkig ankoppelbar bzw. angekoppelt ist. Gegenüber dem früher beschriebenen Ausführungsbeispiel mit über Koppelstange radial verschieblichen Trägerschlitten, bei welchem die Schrittschaltgetriebe antriebsseitig gekoppelt sind, entfällt hier das Erfordernis einer die Schrittschaltgetriebe wahlweise voneinander zu trennen erlaubenden Kupplung.

Bei antriebsseitig unabhängigen, von gesonderten Motoren angetriebenem Schrittschaltgetriebe ist auch ein Ausführungsbeispiel verwirklichbar, bei dem - in Übereinstimmung mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel - der eine Antriebsbauteil· als auf einem Untergrund montierbare Grundplatte ausgebildet ist, von welcher die Bolzen des ersten Schrittschaltgetriebes ins Innere eines drehbar auf der Grundpiatte gelagerten Gehäuses vorstehen und in die Steuernuten der zugeordneten drehbar am Gehäuse gelagerten Zylinderwalze eingreifen, wobei jedoch - abweichend vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel - das Gehäuse an seiner der Grundplatte gegenüberliegenden Seite durch eine Deckwand weitgehend verschlossen ist, unterhalb derer der Abtriebsbauteil des zweiten Schrittschaltgetriebes drehbar im Gehäuse gelagert ist und die den Abtriebsbauteil lagernde Drehachse durch eine mittige Öffnung in der Deckwand hindurchgeführt ist. Das aus der Gehäuse-Deckwand vorstehende freie Ende der Drehachse des zweiten Abtriebsbauteils kann dann getrieblich mit zwei diametral gegenüberliegend um jeweils eine horizontale Achse verschwenkbar auf der Deckwand des Gehäuses gelagerten Werkstückträger-Plattformen gekoppelt sein, die von einer im wesentlichen horizontalen Arbeitsstellung in eine demgegenüber hochgeschwenkte Transportstellung verschwenkbar sind. Der so ausgebildete Schrittantrieb setzt an die Stelle der in einer horizontalen Ebene radial vorschieb- und zurückziehbaren Werkstückträger aus der Horizontalstellung hochschwenkbare und wieder herabklappbare Werkstückträger, wodurch dieser Schrittantrieb mit geringerer Grundfläche auskommt.

Die getriebliche Kopplung des freien Endes der Drehachse des zweiten Abtriebsbauteils erfolgt in bevorzugter Ausgestaltung durch ein drehfest auf der Drehachse angeordnetes Zahnrad, welches mit den Verzahnungen von zwei auf der Deckwand verschieblich gelagerten, jeweils bis über die Schwenkachse einer der Werkstückträger-Plattformen

geführten Zahnstangen kämmt, die ihrerseits in den den Schwenkachsen der Werkstückträger-Plattformen zugewandten Endbereichen eine weitere Verzahnung tragen, welche mit jeweils einem auf der Schwenkachse der jeweiligen Werkstückträger-Plattform drehfest befestigten Zahnritzel kämmt.

Bei antriebsseitig nicht gekoppelten Schrittschaltgetrieben sind die die Zylinderwalzen der Schrittschaltgetriebe antreibenden Antriebsmotoren sowie die gegebenenfalls zwischen Antriebsmotor und Zylinderwalze geschalteten Getriebe starr im oder am Gehäuse gehaltert, so daß sie also bei einem das Gehäuse gegenüber dem Untergrund verdrehenden Schaltschritt mitbewegt werden.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Schrittantriebs, gesehen in Richtung des Pfeils I in Fig. 2;

Fig. 2 eine teilweise entlang der durch die

in Fig. 2 eingezeichnete strichpunktierte Linie geschnittene Ansicht des ersten Ausführungsbeispiel, gesehen in Richtung der Pfeile II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels, gesehen in Richtung des Pfeils III in Fig. 2,wobei das Gehäuse des Schrittantriebs aufgebrochen und ein Teil seiner Funktionsteile entlang einer durch die Abtriebs-Drehachse des

Schrittantriebs gelegten horizontalen Ebene geschnitten dargestellt ist/

Fig. 4 ein entlang einer senkrechten Ebene

geschnittenes zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schritt

antriebs;

Fig. 5 eine Teildraufsicht auf das zweite

Ausführungsbeispiel, gesehen in Richtung des Pfeils V in Fig. 4/

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine mit einem in

der erfindungsgemäßen Weise ausgestalteten Drehtisch versehene Förderstrecke zwischen einer Aufgabestation und einer Bearbeitungsstation in schematisierter Darstellung/

Fig. 7 eine Seitenansicht der in Fig. 6 gezeigten Förderstrecke, wobei der Drehtisch teilweise geschnitten dargestellt ist/

Fig. 8 eine der Fig. 6 entsprechende Draufsicht auf eine im Bereich des Drehtischs durch zwei rechtwinklig zur eigentlichen Förderstrecke mündenden weiteren Übergabestationen ergänzte Förderstrecke/

Fig. 9 die Seitenansicht der in Fig. 8 gezeigten Förderstrecke in einer der Darstellungsweise in Fig. 7 entsprechenden Form/

Fig. 10 eine Draufsicht auf ein dem in Fig. und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel funktionell ähnliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Schrittantriebs, bei welchem jedoch

die Schrittschaltgetriebe antriebsseitig nicht gekoppelt, sondern mit jeweils gesonderten Antriebsmotoren versehen sind;

Fig. 11 eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils XI in Fig. 10;

Fig. 12 eine Schnittansicht, gesehen in Richtung der Pfeile XII-XII in Fig. 10;

Fig. 13 eine Draufsicht auf ein weiter abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Schrittantriebs mit schwenkbaren Werkstückträger-Plattformen;

Fig. 14 eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils XIV in Fig. 13; und

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht des in den Fig. 13 und 14 gezeigten Ausführungsbeispiels .

In den Figuren 1 bis 3 ist ein in seiner Gesamtheit mit bezeichnetes erstes Ausführungsbeispiel eines in der erfindungsgemäßen Weise ausgestalteten Schrittantriebs dargestellt, der zur schrittweisen Drehung einer in den Figuren und 3 nur schematisch angedeuteten Trommel 12 um eine horizontale Achse "A" in zwei wählbaren Schaltschritten unterschiedlicher Schrittwinkel dienen möge.

Die "Trommel" ist im dargestellten Fall keine zylindrische Trommel, sondern hat einen quadratischen Querschnitt, so daß sie also von einem langgestreckten Körper mit vier, jeweils um 90° in Drehrichtung zueinander versetzten Flächen gebildet wird, welche als Aufspannflächen 14a bis 14d für nicht gezeigte - Halterungen von Werkzeugen oder Werkstükken dienen können. Der Trommelkörper ist an beiden Stirnseiten durch je eine - nicht gezeigte - Stirnwand verschlossen, von denen die in Figur 2 und 3 rechts liegende Stirnwand einen vorstehenden Lagerzapfen 16 trägt, der über ein Wälzlager 18 in einem - ebenfalls nicht gezeigten - Gestell gelagert ist. In der anderen, d.h. in den Figuren 2 und 3 links gelegenen Stirnwand der Trommel 12 ist ein Wälzlager 20 montiert, in welches eine Welle 22 eingreift, die gleichzeitig als Lagerzapfen für die drehbare Lagerung der Trommel 12 um die horizontale Achse "A" dient.

Die Welle 22 ist ins Innere des Gehäuses 24 des Schrittantriebs 10 geführt und ihrerseits in zwei voneinander beabstandeten Wälzlagern 26, 28 in einer im Gehäuse vorgesehenen Lageraufnahme 30 drehbar gelagert. Am trommelabgewandten Ende trägt die Welle 22 einen drehfest aufgesetzten kreisscheibenförmigen Abtriebsbauteil 32, von dessen zur Trommel 12 weisenden Unterseite eine Vielzahl von in gleichmäßigen Winkelabständen auf dem gleichen Teilkreis angeordneten Bolzen 34 in Richtung zur Trommel vorsteht. Auf diesen, relativ kurzen Bolzen kann jeweils auch eine nicht dargestellte - Hülse drehbar aufgesetzt sein, welche Reibverschleiß beim Durchlaufen der Steuernut der im folgenden noch erläuterten Zylinderwalze weitgehend vermindert.

In Figur 3 ist erkennbar, daß einer der Bolzen 34, nämlich der in der erwähnten Zeichnungsfigur unten liegende Bolzen 34 in eine Steuernut 36 eingreift, die mit veränderlicher Steigung in den Umfang einer Zylinderwalze 38 eingefräst

ist. Die Zylinderwalze ist in nicht im einzelnen dargestellter Weise im Gehäuse 24 des Schrittantriebs 10 drehbar gelagert, und ein Ende der sie drehbar lagernden Welle ist aus der Oberseite des Gehäuses heraus in ein auf dem Gehäuse aufgesetztes Schneckengetriebe 40 geführt, wobei das auf diesem Ende der Welle der Zylinderwalze 38 drehfest aufgekeilte (nicht gezeigte) Schneckenrad durch eine - ebenfalls nicht dargestellte - Schnecke angetrieben wird, die auf einer beidseitig aus dem Gehäuse des Schneckengetriebes herausgeführten Welle 42 gehaltert ist. An einem Ende der Welle 42 ist ein Riemenrad 44 eines - beispielsweise als Keilriementrieb ausgebildeten - Riementriebs befestigt. Der über das Riemenrad 44 gelegte Riemen 4 6 wird von einem Riemenrad 48 auf der Abtriebswelle eines Elektromotors 50 angetrieben. Das dem Riemenrad 44 abgewandte zweite Ende der Welle 42 ist mit der Welle 42 eines zweiten Schneckengetriebes 52 gekoppelt, dessen Schneckenrad mit einer ins Gehäuse 24 des Schrittantriebs 10 geführten Antriebswelle 54 gekoppelt ist, die ihrerseits drehfest mit einer zweiten, im Gehäuse 24 drehbar gelagerten Zylinderwalze 56 drehfest verbunden ist, in deren Umfang eine Steuernut 58 eingearbeitet ist. In diese Steuernut 58 greifen Bolzen 60 bzw. auf diese Bolzen drehbar gelagerte - nicht gezeigte - Hülsen ein, die von einem Abtriebsbauteil 62 in Form einer kreisringförmigen Scheibe vorstehen, welche auf der dem Abtriebsbauteil 32 gegenüberliegenden Seite im Gehäuse 24 gelagert ist. Die Bolzen 60 weisen also von der Trommel 12 weg. Die Zylinderwalzen 38 und 56 sind bezüglich ihrer Drehachse im Gehäuse 24 so versetzt, daß die Zylinderwalze 38 nur mit den Bolzen 36 des Abtriebsbauteils 32 und die Zylinderwalze 56 nur mit den Bolzen 60 des Abtriebsbauteils 62 in Eingriff steht.

Die Verläufe der Steuernut 36 der Zylinderwalze 38 bzw. der Steuernut 58 der Zylinderwalze 56 sind derart unterschiedlich in die Zylinderwalze eingefräst, daß bei einer Koppelung der Zylinderwalze 38 mit der Trommel 12 diese bei

einem Schalttakt eine Schwenkbewegung von 90° nach einem gewünschten stoß- und ruckfreien Bewegungsgesetz ausführt. Ist dagegen die Zylinderwalze 56 mit der Trommel 12 gekoppelt, wird ein Schaltschritt von 180° nach einem ebenfalls stoß- und ruckfreien Bewegungsgesetz erhalten. Da die Schneckengetriebe 40 und 52 über ihre Eingangswellen 42 drehfest gekoppelt sind, laufen die Zylinderwalzen also synchron um und beide Abtriebsbauteile 32 und 62 werden dementsprechend ständig angetrieben. Die Trommel 12 darf aber nur jeweils mit einem der Abtriebsteile drehfest gekoppelt sein, wofür die Verwendung unterschiedlicher Kopplungen denkbar ist.

Bei den in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele erfolgt die wahlweise Koppelung der Trommel 12 mit den Abtriebsbauteilen 32 bzw. 62 durch jeweils einen Mitnehmerbolzen 66 bzw. 68, die durch eine radial verschieblich auf der dem Gehäuse 24 des Schrittantriebs 10 zugewandten Stirnseite der Trommel 12 angeordnete Schiebe-Klaue 70 wahlweise in Mitnahmeverbindung mit der Trommel 12 stellbar sind.

Der dem Abtriebsbauteil 32 zugeordnete Mitnehmerbolzen 66 ist dabei am freien Ende eines Hebelarms 32 angeordnet, welcher im Bereich zwischen dem Gehäuse 24 und der Trommel 12 drehfest auf der Welle 22 gehaltert ist und somit synchron mit dem Abtriebsbauteil 32 umläuft. Wenn die Schiebeklaue 70 in der den Mitnehmerbolzen 66 in Drehrichtung umgreifenden Radialstellung steht, ist die Trommel 12 also mit dem Abtriebsbauteil 32 gekoppelt.

Der Mitnehmerbolzen 68 tritt dagegen direkt von der der Trommel zugewandten Seite des Abtriebsbauteils 62 vor, und zwar in einem größeren radialen Abstand von der gemeinsamen Drehachse "A" der Trommel und der Abtriebsbauteile als der Mitnehmerbolzen 66. Durch Verschiebung der Schiebe-Klaue radial nach außen, kann die Mitnahmeverbindung zwischen dem

Mitnehmerbolzen 66 und der Trommel gelöst und die Mitnahmeverbindung mit dem Mitnehmerbolzen 68 und somit dem Abtriebsbauteil 62 hergestellt werden. Wesentlich ist dabei lediglich, daß die Schiebe-Klaue 70 in Radialrichtung gemessen etwas kürzer als der lichte radiale Abstand zwischen den - in Flucht gestellten - Mitnehmerbolzen 66, 68 ist, damit in jedem Falle sichergestellt ist, daß es zu keiner gleichzeitigen Koppelung der Trommel mit beiden Abtriebsbauteilen kommen kann.

Da die Umschaltung der Trommel von einem auf einen anderen Schrittwinkel in jedem Falle bei stillstehender Trommel erfolgt, sind auch keine aufwendigen Synchronisierungseinrichtungen o.dgl. erforderlich. Die Umschaltung selbst kann bei in Flucht gestellten Mitnehmerbolzen 66, 68 entweder von einer Bedienungsperson von Hand erfolgen, wobei die Schiebe-Klaue in der jeweiligen Koppelungsstellung durch - nicht gezeigte - Rastmittel gesichert wird. Alternativ kann auch an eine Umschaltung durch einen druckmittelbetätigten Servomotor, z.B. einen pneumatischen Zylinder, gedacht werden, zumal in vielen Fällen ein solches Druckmittel zur Betätigung der auf den Aufspannflächen 14a bis 14d anzubringenden Halterungen ohnehin zur Verfügung steht.

In den Figuren 4 und 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrittantriebs 110 gezeigt, der im grundsätzlichen Aufbau und seiner Funktion dem in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Schrittantrieb 10 übereinstimmt. Da gleiche Bauteile der beiden Schrittantriebe 10 bzw. 110 der Zeichnungsfiguren auch mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, denen im Fall des Schrittantriebs 110 lediglich eine "1" vorausgestellt ist, genügt es, im folgenden nur kurz die bestehenden Unterschiede zu beschreiben, während im übrigen auf die vorausgegangene Be-Schreibung des Schrittantriebs 10 verwiesen werden kann.

Der ins Auge fallende wesentliche Unterschied zwischen den beiden Schrittantrieben besteht darin, daß der Schrittantrieb 110 nach Art eines als Drehtisch ausgebildeten Schrittantriebs mit senkrechter Achse "A" ausgeführt ist und hier nicht zum Antrieb einer Trommel 12, sondern eines kreisringförmigen, zur Aufnahme von Werkzeugen bestimmten Tischplatte 112 dient, die das Abtriebsbauteil 162 konzentrisch umgibt und durch Draht-Kugellager 174, 176 relativ zum Gehäuse 124 einerseits und zum Abtriebsbauteil 162 drehbar gehaltert ist.

Die Schiebe-Klaue 170 ist auf der Tischplatte 112 radial verschieblich gelagert, wobei die die Mitnehmerbolzen 166 bzw. 168 umgreifenden Klauenarme 170a, 170b die insbesondere in Figur 4 erkennbare Form haben. Die Klauenarme 170a, 170b sind nämlich an ihrer, dem Abtriebsbauteil 162 zugewandten Unterseite mit einer Ausnehmung 178 versehen, welche in der radial ganz nach innen geschobenen, den Mitnehmerbolzen 166 umgreifenden Mitnahmestellung den Mitnehmerbolzen 168 frei durch die Ausnehmungen 178 hindurchtreten lassen. In radial nach außen zurückgezogener Stellung umgreifen die Klauenarme 170a, 170b dagegen mit ihrem weiter zum Abtriebsbauteil 162 vortretenden vorderen Endbereich den Mitnehmerbolzen 168, während der Mitnehmerbolzen 166 am Hebelarm 172 dann freigegeben wird.

Der Antrieb der Zylinderwalzen 138, 156 ist in den Figuren 4 und 5 nicht gezeigt, kann jedoch in ähnlicher Weise wie beim Schrittantrieb 10 über gekoppelte Getriebe von einem gemeinsamen Elektromotor aus erfolgen, der dann in Figur 4 hinter der Zeichnungsebene angeordnet zu denken ist.

In den Figuren 6 und 7 ist eine Anwendung eines Schrittantriebs 210 gezeigt, der ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemaß den Figuren 4 und 5 als Drehtisch ausgebildet und in eine Förderstrecke 280 eingeschaltet ist. Die Förderstrecke 280 wird durch den Schrittantrieb 210 in eine in den Figu-

ren 6 und 7 links vom Schrittantrieb 210 liegenden Abschnitt 280a und einen rechts gelegenen Abschnitt 280b unterteilt. Am freien Ende des Förderstrecken-Abschnitts 280a ist eine Einlegestation 282 vorgesehen, in welcher von einer Bedienungsperson Werkstücke auf Werkstückträgerschlitten 213 aufgelegt werden, welche in der am rechtsseitigen Ende des Förderstrecken-Abschnitts 280b gelegenen Bearbeitungsstation 284 bearbeitet werden sollen, was durch in Figur 6 schematisch angedeutete Schweißroboter 286a, 286b veranschaulicht ist.

Der Schrittantrieb 210 selbst ist - wie erwähnt - ähnlich dem Schrittantrieb 110 ausgebildet, und da funktionell vergleichbare Bauteile in den Figuren 6 und 7 mit den gleichen Bezugszeichen wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel versehen sind, wobei lediglich die beim Schrittantrieb 110 an erster Stelle stehende "1" durch eine "2" ersetzt ist, genügt es, nachstehend nur die getroffenen Abwandlungen zu beschreiben, während für die übereinstimmenden Ausgestaltungen auf die vorausgehende Beschreibung zum Schrittantrieb 110 verwiesen werden kann.

Der Abtriebsbauteil 262 des durch die Zylinderwalze 256 angetriebenen Schrittschaltgetriebes trägt um 180° versetzt radial vorstehende Trägerschlitten-Aufnahmen 288, welche durch das zugeordnete Schrittschaltgetriebe von der jeweils mit dem Förderstrecken-Abschnitt 280a bzw. 280b ausgerichteten Stellung in einem Schritt in die jeweils gegenüberliegende, d.h. mit den Abschnitten 280b bzw. 280a ausgerichtete Stellung verschwenkbar sind. In diesen Endlagen können die Werkstückträgerschlitten 213 über die anschließenden Förderstrecken-Abschnitte 280a, 280b von den Aufnahmen 288 jeweils in.die Einlegestation 282 bzw. die Bearbeitungsstation 284 verschoben werden. Für diese Verschiebung wird das von der Zylinderwalze 238 angetriebene Schrittschaltgetriebe eingesetzt. Der beim Schrittantrieb 110 als einarmiger Hebelarm 172 ausgebildete Bauteil ist beim

Schrittantrieb 210 als zweiarmiger Hebelbauteil 272 ausgestaltet, an dessen freien Enden jeweils eine Koppelstange 273 angelenkt ist, die ihrerseits an ihren Enden in der in Figur 6 erkennbaren Weise seitlich abgekröpft sind, so daß siein der einen - in Figur 6 und 7 ausgezogen dargestellten - Endstellung des Hebelbauteils 272 oben und unten an der den Hebelbauteil tragenden Welle 222 bzw. einer am oberen Ende dieser Welle zwischengeschalteten Kupplung 270 vorbeigeführt und an den Werkstückträgerschlitten 213 angekoppelt sind. Wenn der Hebelbauteil 272 aus der in den Figuren dargestellten Lage in die in den Zeichnungsfiguren strichpunktiert angedeutete Stellung um 180° verschwenkt wird, werden die Werkstückträgerschlitten 213 aus ihrer jeweils auf den Trägerschlitten-Aufnahmen 288 befindlichen Lage auf die anschließenden Abschnitte der Förderstrecke 280 verschoben und stehen dann nach Abschluß der Schwenkbewegung des Hebelbauteils 272 in der Einlegestation 282 bzw. der Bearbeitungsstation 284. Das bedeutet also, daß der Hebelbauteil 272 die Aufgabe des Einziehens der Werkstückträgerschlitten 213 aus der Einlegestation bzw. der Bearbeitungsstation auf die Trägerschlitten-Aufnahme 288 bzw. des Ausschiebens der Trägerschlitten in die genannten Stationen hat, während der als Drehtischplatte ausgestaltete Abtriebsbauteil 262 die Werkstückträgerschlitten 213 bei jedem Schaltschritt in die zur jeweils anderen Station ausgerichtete Stellung bringt.

Es ist also klar, daß in der Einlegestation 282 jeweils zu bearbeitende Teile für die Bearbeitung eingesetzt und vorbereitet werden können, während in der Bearbeitungsstation die zuvor eingelegten Teile verschweißt werden. Nach erfolgter Bearbeitung werden die Trägerschlitten 213 dann zunächst durch Verschwenkung des Hebelbauteils 272 in die Aufnahmen 288 zurückgezogen und dann durch Verschwenkung des Abtriebsbauteils mit der jeweils anderen Station ausgerichtet und durch erneute Verschwenkung des Hebelarmbauteils 272 in die jeweilige Station vorgeschoben, so daß

dann das zuvor bearbeitete Werkstück vom Trägerschlitten 213 abgenommen und dieser Trägerschlitten wieder erneut mit Werkstücken belegt werden kann, während in der Bearbeitungsstation gleichzeitig die Verschweißung der zuvor eingelegten Werkstücke erfolgt.

Aus den vorstehenden Erläuterungen ist nun auch klar, weshalb zwischen die Welle 222 und den Hebelbauteil 272 die Kupplung 270 eingeschaltet wird, die gegebenenfalls auch als Freilauf ausgebildet sein könnte. Der Hebelbauteil 272 muß beim Verschwenken des Antriebsbauteils 2 62 nämlich vom zugeordneten Schrittschaltgetriebe abgekoppelt sein, damit die auf die Aufnahmen 288 zurückgezogenen Trägerschlitten 213 über die zugeordneten Koppelstangen 273 den Hebelbauteil 270 frei mitnehmen können, ohne daß dieser seine relative Ausrichtung zum Abtriebsbauteil 262 verändert. Erst nach Abschluß des Schaltschritts des Abtriebsbauteils 262, d.h. wenn die Trägerschlitten-Aufnahmen 288 wieder zu den anschließenden Förderstrecken-Abschnitten ausgerichtet sind, wird der Hebelbauteil 272 über die Kupplung 270 an der Welle 222 angekoppelt und über das zugeordnete Schrittschaltgetriebe erfolgt dann die Verschiebung der Trägerschlitten 213 in die zugeordneten Stationen 282 bzw. 284.

Vorstehend ist der Schrittantrieb 210 in einer relativ einfachen Anwendung beim Beschicken einer Bearbeitungsstation erläutert. Es ist jedoch klar, daß er auch in komplexeren Anwendungen einsetzbar ist. Ein solcher weiterer Einsatzfall ist in den Figuren 8 und 9 veranschaulicht, bei dem die in Figuren 6 und 7 gezeigte Anlage dadurch erweitert ist, daß rechtwinklig zur Förderstrecke 280 weitere Zuführoder Abfuhrförderer vom Schrittantrieb bedienbar sind, was dadurch erreicht wird, daß der Schaltschritt des Abtriebsbauteils 262 und somit der Trägerschlitten-Aufnahmen 288 durch entsprechende Ausgestaltung der in der Zylinderwalze 256 ausgebildeten Steuernut auf 90° beschränkt wird. Dann können die Werkstückträgerschlitten 213 auch in der in

Figur 8 strichpunktierten Stellung der Aufnahmen 288 auf anschließende Förder- oder Pufferstrecken ausgeschoben und wieder eingezogen werden. Wenn die in den Figuren 8 und 9 gezeigte Anlage in der im Zusammenhang mit der Anlage gemäß Figuren 6 und 7 beschriebenen Weise betrieben werden soll, d.h. lediglich die Bearbeitungsstation 284 von der Einlegestation 282 aus Werkstücken bedient werden soll, ist dies auch möglich, wobei dann allerdings der Abtriebsbauteil 262 des Drehtischs zwei Schaltschritte ausführen muß, wenn er die Werkstückträgerschlitten 213 in die jeweils andere Station zurückführt. Da der in den Figuren 8 und 9 eingesetzte drehtischartige Schrittantrieb 210 sich praktisch nur durch die dargelegte Änderung des Schaltwinkels für den Abtriebsbauteil 2 62 von dem in Verbindung mit den Figuren 6 und 7 beschriebenen Schrittantrieb unterscheidet, ist eine weitere eingehende Beschreibung nicht erforderlich, zumal die grundsätzliche Funktion und das Zusammenwirken der beiden von den Schrittschaltgetrieben angetriebenen Funktionsgruppen übereinstimmt.

Der in den Figuren 10 bis 12 gezeigte Schrittantrieb 310 entspricht in seinem grundsätzlichen äußeren Aufbau und der Art und Weise der schrittweisen Überführungen seiner Werkzeugträgerschlitten 313 von einer Station in eine andere dem vorstehenden Verbindungen mit den Figuren 6 und 7 beschriebenen Schrittantrieb 210. Nachstehend werden deshalb nur die beim Schrittantrieb 310 getroffenen Änderungen beschrieben, während für die übereinstimmende Ausgestaltung auf die Beschreibung zum Schrittantrieb 210 verwiesen werden kann, zumal in den Zeichnungsfiguren funktionell gleichen Bauteilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind, wobei lediglich an Stelle der beim Schrittantrieb 210 an erster Stelle stehende Ziffer "2", beim Schrittantrieb 310 eine "3" vorangestellt ist.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen Schrittantrieb 210 und 310 besteht darin, daß die Zylinderwalzen 356, 338 der

beiden Schrittschaltgetriebe antriebsseitig nicht gekoppelt sind, sondern jedem Schrittschaltgetriebe ein gesonderter Antriebsmotor 350 zugeordnet ist. D.h. die beiden Schaltgetriebe könnten durch wahlweise Einschaltung der ihnen zugeordneten Antriebsmotoren 350 unabhängig voneinander aktiviert werden.

Der der Zylinderwalze 356 zugeordnete Abtriebsbauteil 362 ist unterhalb des an seiner Unterseite offenen Gehäuses angeordnet und als Grundplatte ausgebildet, die auf dem Boden des Aufstellungsorts des Schrittgetriebes 310 befestigt wird. Das auf seiner Unterseite offene Gehäuse 324 ist drehbar auf der Grundplatte 362 gelagert. Wenn also die im Gehäuse 324 drehbar gelagerte Zylinderwalze 356 durch den zugeordneten Antriebsmotor 350 angetrieben wird, dann erfolgt eine relative Verdrehung der Grundplatte 362 zum Gehäuse 324, was sich aber - da die Grundplatte 362 auf dem Boden festgelegt ist - in eine Drehung des Gehäuses und aller in, an und auf ihm gehalterten Bauteile umsetzt.

Wenn umgekehrt die Zylinderwalze 338 angetrieben wird, treibt diese den zweiten Abtriebsbauteil, der hier von einen seinerseits drehbar über der offenen Oberseite des Gehäuses 324 gelagerten Drehtisch 372 gebildet wird. Der Drehtisch 372 entspricht also funktionell dem Hebelbauteil 272 des Schrittantriebs 210, d.h. die Koppelstangen 373 sind im Randbereich des Drehtisches 372 um 180° versetzt auf der Oberseite des Drehtisches angelenkt. Das jeweils andere Ende der Koppelstangen 373 ist dann wieder - wie beim Schrittantrieb 210 - an dem zugeordneten Werkzeugträgerschlitten 313 angelenkt.

Aufgrund der Möglichkeit, die Schrittschaltgetriebe durch Ein- und Ausschalten des ihnen jeweils zugeordneten Antriebmotors 350 wahlweise und unabhängig voneinander zu betätigen, kann die beim Schrittantrieb 210 erforderliche Kupplung 270 beim Schrittantrieb 310 entfallen.

Der in den Figuren 13 bis 15 gezeigte Schrittantrieb arbeitet wieder - wie der Schrittantrieb 310 - mit zwei antriebsseitig nicht gekoppelten, d.h. durch jeweils gesonderte Antriebsmotoren 450 wahlweise und unabhängig voneinander antreibbaren Schrittschaltgetrieben. Der Aufbau des Schrittantriebs 410 innerhalb des Gehäuses 424 entspricht also weitgehend dem der Fig. 12 entnehmbaren inneren Aufbau des Schrittantriebs 310, wobei allerdings das Gehäuse 424 an seiner Oberseite durch eine Deckplatte 425 geschlossen ist, welche mittig von einer drehbar im Gehäuse gelagerten Welle durchsetzt wird, die die Drehachse des unterhalb der Deckplatte 425 im Gehäuseinnern angeordneten und deshalb in den Zeichnungsfiguren nicht sichtbaren Abtriebsbauteils des zweiten Schrittschaltgetriebes ist.

Auf dem aus der Deckplatte vortretenden Ende der Welle ist ein Zahnrad 490 drehfest aufgesetzt, welches mit Verzahnungen 491 kämmt, die an Zahnstangen 492 ausgebildet sind, die an gegenüberliegenden Seiten des Zahnrads 4 90 auf der Deckplatte 425 längsverschieblich geführt angeordnet sind. Die Zahnstangen 492 ihrerseits sind in entgegengesetzte Richtungen zum Rand der Deckplatte 425 geführt und weisen in diesem Randbereich jeweils eine um 90° versetzte, d.h. nach oben weisende Verzahnung 493 auf, welche jeweils mit einem Zahnritzel-Segment 494 kämmt, welche jeweils drehfest auf drehbar oberhalb der Deckplatte 425 gelagerten horizontalen Achsen 495 angeordnet sind.

Diese Achsen 395 sind gleichzeitig die Schwenkachsen von Werkstückträger-Plattformen 413, auf denen also zu bearbeitende Werkstücke 497 aufsetzbar sind, die z.B. mittels der in Fig. 15 dargestellten Schweißroboter 486a, 486b, 486c, bearbeitet werden sollen. Bei Betätigung des Abtriebbauteils des zweiten Schrittschaltgetriebes wird das Zahnrad 490 um seine senkrechte Drehachse gedreht und verschiebt seinerseits die Zahnstange 492 gegensinnig,

wobei diese über die Verzahnung 4 93 die Zahnsegment-Ritzel 4 94 und somit die Achsen 4 95 verschwenken. Dadurch werden die Werkstückträger-Plattformen 413 aus ihrer horizontalen Beschickungs- und Bearbeitungsstellung in die Fig. 15 strichpunktiert veranschaulichte Lage hochgeschwenkt. Wenn nun das erste Schrittschaltgetriebe betätigt wird, werden die Werkstückträger-Plattformen 413 z.B. um 180° gedreht, worauf die Plattform 413 durch gegensinnige Betätigung des zweiten Schrittschaltgetriebes wieder in die horizontale Stellung abgesenkt werden. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch dieses Hochschwenken der Werkstückträger-Plattform beim Umsetz-Schaltschritt, bei welchem die Werkstücke 497 von der Einlege- in die Bearbeitungsstation und umgekehrt überführt werden, von den Werkstückträger-Plattformen 413 seitlich neben dem Schrittantrieb kein Raum überfahren wird, d.h. der Schrittantrieb 410 läßt sich raumsparend in bestehende Bearbeitungslinien integrieren.

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und Weiterbildungen verwirklichbar sind, die sich sowohl auf die Art und Weise des Antriebs der Zylinderwalzen, ihre Koppelung und auch die Größe der Schaltschritte betrifft, welche ja - wie bereits dargelegt durch einen geänderten Verlauf der Steuerkurven 36, 58 bzw. 136, 158 beeinflußbar ist. Als wesentlich ist festzuhalten, daß mit den in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Schrittantrieben wahlweise unterschiedliche Schrittwinkel gefahren werden können, indem der schrittweise zu drehende Funktionsteil, also beispielsweise eine Trommel oder ein Drehtisch wahlweise mit einem von zwei im Schrittantrieb vorgesehenen und ständig angetriebenen Schrittschaltgetrieben gekoppelt wird.

Die im Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 bzw. 8 und 9 beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch so weitergebildet werden, daß die Werkstückträgerschlitten 213 über

leicht lösbare Kupplungen an den Koppelstangen 273 ankoppelbar sind, so daß es dann also möglich ist, aufeinanderfolgend immer neue Trägerschlitten 213 an einer Position z.B. der Einlegestation 282 - zu übernehmen und in die Bearbeitungsstation 284 zu überführen, von wo aus der mit dem bearbeiteten Werkstück belegte Trägerschlitten 213 dann nicht zurück zur Einlegestation gefördert, sondern auf einen - beispielsweise in Verlängerung des Förderstrecken-Abschnitts 280b weiterführenden - Förderer übergeben wird.

Claims (22)

Ansprüche

1. Schrittantrieb für den schrittweisen Antrieb von Werkstück- oder Werkzeugträgern über vorgegebene Schrittwinkel bzw. Hubschritte mit einem Schrittschaltgetriebe/ bei welchem von einem drehbar gelagerten Abtriebsbauteil in regelmäßigen Winkelabständen Bolzen vortreten, welche aufeinanderfolgend mit einer Steuerkurve eines motorisch drehangetriebenen Antriebsbauteils in Eingriff kommen, wobei der Verlauf der Steuerkurve des Antriebsbauteils die Größe des Schrittwinkels (Teilung) und die Geschwindigkeits-/Beschleunigungscharakteristik des Abtriebsbauteils während des Schaltschritts bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schrittschaltgetriebe mit gesonderten Antriebsbauteilen (32, 62; 132, 162/ 232;, 262) vorgesehen sind, welche wahlweise mit dem zugeordneten Werkstück- oder Werkzeugträger (12; 112; 262, 288, 213) koppelbar sind.

2. Schrittantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittschaltgetriebe antriebsseitig gekoppelt sind.

3. Schrittantrieb nach Anspruch 1, für einen drehanzutreibenden Werkstück- oder Werkzeugträger, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schrittschaltgetriebe unterschiedliche Teilung aufweisen und ihre Abtriebsbauteile (32, 62; 132, 162; 232, 262) wahlweise derart mit dem Werkstück- oder Werkzeugträger koppelbar sind, daß jeweils eines der Schrittschaltgetriebe mit dem Werkstück- oder Werkzeugträger gekoppelt und das jeweils andere abgekoppelt ist.

4. Schrittantrieb nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsbauteile (32, 62; 132, 162) und der Werkzeug- oder Werkstückträger (12; 112) zueinander

gleichachsig drehbar gelagert sind, daß jeder Abtriebsbauteil jeweils wenigstens einen, Teil einer den Abtriebsbauteil mit dem Werkzeug- oder Werkstückträger verbindenden Kupplung bildenden Mitnehmer (66, 68; 166, 168) aufweist bzw. aufweisen, und daß die Kupplung so ausgebildet ist, daß sie jweils nur mit dem bzw. den Mitnehmer(n) jeweils eines der Abtriebsbauteile (32, 62; 132, 162) koppelbar ist.

5. Schrittantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittschaltgetriebe als Antriebsbauteile jeweils eine drehantreibbare Zylinderwalze (38, 56; 138, 156) aufweisen, in deren zylindrischer Umfangsfläche die Steuerkurve in Form einer Steuernut (36, 58; 136,

158) eingearbeitet ist, welche aufeinanderfolgend die von einer Seite des als kreisförmige oder kreisringförmige Scheibe ausgebildeten Abtriebsbauteils (32, 62; 132, 162) vortretenden Bolzen (34, 64; 134, 164) eintreten und die Steuernut (36, 58; 136, 158) durchlaufen, wobei die Drehachsen der Zylinderwalzen einerseits und der gleichachsig angeordnete Abtriebsbauteil andererseits räumlich zueinander versetzt und rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind.

6. Schrittantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwalzen (38, 56; 138, 156) der beiden Schrittschaltgetriebe mit auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse (A) der gleichachsig angeordneten Abtriebsbauteile (32, 62; 132, 162) verlaufenden parallelen Drehachsen angeordnet sind.

7. Schrittantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittschaltgetriebe als Antriebsbauteil jeweils eine Globoid-Walze aufweisen, welche mit einer Steuerkurve in Form eines im Querschnitt trapezförmig ausgefrästen Steges versehen ist, an dessen seitlichen Flanken jeweils zwei in Umfangsrichtung

aufeinanderfolgende Bolzen einer Anzahl von in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Winkelabständen versetzt zueinander radial von einer zylindrischen Umfangsflache des drehbar gelagerten Abtriebsbauteils vortretenden Bolzen angreifen.

8. Schrittantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Mitnehmer der Abtriebsbauteile (32, 62/ 132, 162) der Schrittschaltgetriebe von jeweils einem in Richtung zum Werkstück- oder Werkzeugträger (12) bzw. einem mit diesem verbundenen Bauteil (Schiebeklaue 170) vortretenden Mitnehmerbolzen (66, 68 bzw. 166, 168) gebildet werden, daß der bzw. die Mitnehmerbolzen der beiden Schrittschaltgetriebe jeweils unterschiedlichen radialen Abstand von der Drehachse (A) der Abtriebsbauteile (32, 62; 132, 162) und des Werkstück- oder Werkzeugträgers (12; 112) haben, und daß am Werkstück- oder Werkzeugträger wenigstens eine, radial verschiebliche Klaue (70; 170) angeordnet ist, welche in der einen Endstellung einen radial innen liegenden Mitnehmerbolzen (66; 166) eines Abtriebsbauteils (32; 132), in der anderen Endstellung einen radial außen liegenden Mitnehmerbolzen (68; 168) des anderen Abtriebsbauteils (62; 162) umgreift und so den jeweiligen Abtriebsbauteil drehfest mit dem Werkstück- oder Werkzeugträger (12; 112) koppelt.

9. Schrittantrieb nach einem der Ansprüche 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsbauteile (32; 62) der Stirnfläche einer langgestreckten, im Querschnitt polygonal begrenzten und somit eine der Anzahl der geradlinig zwischen den Ecken des Polygons verlaufenden Seiten entsprechende Anzahl von Aufspannflächen (14a, b, c, d) aufweisenden Trommel (12) gegenüberliegend angeordnet sind, und daß die Schaltwinkel der beiden Schrittschaltgetriebe gleich dem Winkel zwischen zwei benachbarten Aufspannflächen (14a, b, c, d) einerseits

bzw. dem Winkel zwischen zwei nicht benachbarten Aufspannflächen andererseits gewählt sind.

10. Schrittantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel-Drehachse und die Drehachse der Abtriebsbauteile (32, 62) der Schrittschaltgetriebe horizontal verlaufen .

11. Schrittantrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (12) einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt hat und die Schaltwinkel· der Schrittschaltgetriebe 90° bzw. 180° betragen.

12. Schrittantrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (12) den Querschnitt eines gleichseitigen Dreiecks hat und die Schaltwinkel der Schrittschaltgetriebe 120° bzw. 240° betragen.

13. Schrittantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (A) der Abtriebsbauteile (132, 162; 232, 262) und des Werkstück- oder Werkzeugträgers senkrecht verlaufen, und daß der Werkstückoder Werkzeugträger einen Drehtisch (112) mit einer äußeren horizontalen Aufspannfläche aufweist.

14. Schrittantrieb nach Anspruch 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebsbauteil (262) des einen Schrittschaltgetriebes mit dem einen Drehtisch aufweisenden Werkstück- oder Werkzeugträger gekoppelt ist, daß der Abtriebsbauteil (232) des zweiten Schrittschaltgetriebes mit einem koaxial zum Drehtisch gelagerten zweiarmigen Hebeibauteil (272) gekoppelt ist, an dessen freien Hebelanden jeweils eine Koppelstange (273) gelenkig angeschlossen ist, deren anderes Ende jeweils an einem radial zum Drehtisch verschiebbaren Trägerschlitten (213) gelenkig ankoppelbar bzw. angekoppelt ist, und daß zwischen dem Abtriebsbauteil (232) des zweiten Schrittschaltgetriebes und dem Hebelbauteil

eine wahlweise zwischen einer Mitnahmeverbindung und einer Freigabe des Hebelbauteils umschaltbare Kupplung (270) oder ein Freilauf angeordnet ist.

15. Schrittantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwinkel der beiden Schrittschaltgetriebe jeweils 180° betragen.

16. Schrittantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltwinkel des ersten Schrittschaltgetriebes 90° und der Schaltwinkel des zweiten Schrittschaltgetriebes 180° beträgt.

17. Schrittantrieb nach Anspruch 1, 5 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittschaltgetriebe jeweils unabhängig voneinander durch einen gesonderten Antriebsmotor (350; 450) antreibbar ausgebildet sind.

18. Schrittantrieb nach Anspruch 17, dadurch

gekennzeichnet, daß der eine Abtriebsbauteil als auf einem Untergrund starr montierbare Grundplatte (362) ausgebildet ist, von welcher die Bolzen (360) des ersten Schrittschaltgetriebes ins Innere eines drehbar auf der Grundplatte gelagerten Gehäuses (324) vorstehen und in die Steuernut der zugeordneten, drehbar im Gehäuse (324) gelagerten Zylinderwalze (356) eingreifen, daß der andere Abtriebsbauteil von dem das Gehäuse (324) auf der der Grundplatte (362) gegenüberliegenden Oberseite überspannenden Drehtisch (372) gebildet wird, von dessen Unterseite die Bolzen (334) des zweiten Schrittschaltgetriebes in die Steuernut der zugeordneten, drehbar im Gehäuse (324) gelagerten Zylinderwalze (338) eingreifen, und daß die die Zylinderwalzen (356; 338) antreibenden Antriebsmotoren (350) sowie die gegebenenfalls zwischen die Antriebsmotoren und Zylinderwalzen eingeschalteten Getriebe starr im oder am Gehäuse (324) gehaltert sind.

19. Schrittantrieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Umfangs des Drehtisches (372) in um 180° zueinander versetzten Positionen jeweils eine Koppelstange (373) gelenkig angeschlossen ist, deren anderes Ende jeweils an einem radial zum Drehtisch verschiebbaren Trägerschlitten (313) gelenkig ankoppelbar bzw. angekoppelt ist.

20. Schrittantrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Antriebsbauteil als auf einem Untergrund montierbare Grundplatte (462) ausgebildet ist, von welcher die Bolzen (460) des ersten Schrittschaltgetriebes ins Innere eines drehbar auf der Grundplatte (462) gelagerten Gehäuses (424) vorstehen und in die Steuernuten der zugeordneten drehbar im Gehäuse gelagerten Zylinderwalze (456) eingreifen, daß das Gehäuse

(424) an seiner der Grundplatte gegenüberliegenden Seite durch eine Deckwand (425) weitgehend verschlossen ist, unterhalb derer der Abtriebsbauteil des zweiten Schrittschaltgetriebes drehbar im Gehäuseinneren gelagert ist, wobei die den Abtriebsbauteil lagernde Drehachse durch eine mittige Öffnung in der Deckwand (425) hindurchgeführt ist, und daß das aus der Gehäuse-Deckwand vorstehende freie Ende der Drehachse des zweiten Abtriebsbauteils getrieblich derart mit zwei diametral gegenüberliegend um jeweils eine horizontale Achse (495) verschwenkbar auf der Deckwand

(425) des Gehäuses (424) gelagerten Werkstückträger-Plattformen (413) gekoppelt ist, daß die Werkstückträger-Plattformen von einer im wesentlichen horizontalen Arbeitsstellung in eine demgegenüber hochgeschwenkte Transportstellung verschwenkbar sind.

21. Schrittantrieb nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem freien Ende der Drehachse des zweiten Abtriebbauteils ein Zahnrad (490) drehfest angeordnet ist, welches mit den Verzahnungen (491) von zwei

auf der Deckwand (425) verschieblich gelagerten, jeweils bis über die Schwenkachse einer der Werkstückträger-Plattformen (413) geführten Zahnstangen (492) kämmt, die ihrerseits in den den Schwenkachsen (495) der Werkstückträger-Plattformen (413) zugewandten Endbereichen eine weitere Verzahnung (493) tragen, welche mit jeweils einem auf der Schwenkachse der jeweiligen Werkstückträger-Plattform (413) drehfest befestigten Zahnritzel-Segment (494) kämmt.

22. Schrittantrieb nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zylinderwalzen der Schrittschaltgetriebe antreibenden Antriebsmotoren (450) sowie die gegebenenfalls zwischen Antriebsmotor (450) und Zylinderwalze geschalteten Getriebe starr im oder am Gehäuse (424) gehaltert sind.