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Die
Erfindung betrifft einen nachrüstbaren Aufsatztisch
zum Aufsetzen auf einen Bearbeitungstisch einer Werkstückbearbeitungsmaschine,
insbesondere eines CNC-Bearbeitungszentrums.
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CNC-Bearbeitungszentren
weisen üblicherweise
einen um eine beispielsweise horizontale Schwenkachse schwenkbaren
Bearbeitungstisch auf, der wiederum einen drehbaren Rundtisch trägt. Der
Rundtisch ist dabei um eine Hochachse drehbar, die senkrecht zur
Schwenkachse des Bearbeitungstisches liegt. Der Rundtisch ist derart
ausgebildet, dass darauf die Werkstücke befestigt werden können, die
dann von fünf
Seiten her bearbeitet, beispielsweise gefräst, werden können.
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Da
bei einem derartigen Standard-Bearbeitungstisch somit nur ein einziger
drehbarer Rundtisch vorhanden ist, kann dementsprechend nur ein
einziges Werkstück
von fünf
Seiten her bearbeitet werden. Hierdurch ergeben sich, wenn mehrere
Werkstücke
bearbeitet werden müssen,
häufige
Werkstück- und Werkzeugwechsel
und ein entsprechend häufiger
Stillstand der Bearbeitungsmaschine, was mit zusätzlichem Zeit- und Kostenaufwand
verbunden ist.
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Aus
der
GB 1 118 127 ist
ein Aufsatztisch der eingangs genannten Art mit einem Werktisch
bekannt, der in seiner Hauptebene um einen Mittelpunkt gedreht werden
kann, ohne seine Ausrichtung zu ändern.
Hierzu ist der Werktisch mittels Schwenkzapfen an mehreren Antriebsschreiben
exzentrisch angelenkt, die miteinander zwangsgekoppelt sind und
sich dadurch synchron drehen. Dieser bekannte Absatztisch dient
dazu, kreisförmige
Bögen an
einem Werkstück
auf möglichst
exakte Weise fräsen
zu können.
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Aus
der
DD 61 181 ist ein
Mehrspindelfräskopf
bekannt, bei dem vier auf einem Teilkreis um ein Zentralrad angeordnete
Frässpindeln
vorgesehen sind. Es handelt sich dort jedoch nicht um eine nachrüstbare Vorrichtung,
die mit einem bestehenden Bearbeitungstisch gekoppelt werden könnte.
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Weiterhin
ist aus der
DE 100
44 915 A1 eine Spannvorrichtung mit einem schwenkbaren
Werkstückträger und
einer Mehrzahl von auf dem Werkstückträger angeordneten Drehtischen
bekannt. Es handelt sich dort ebenfalls nicht um einen nachrüstbaren
Aufsatztisch für
einen bestehenden Bearbeitungstisch. Der Werkstückträger ist dort um eine Achse
schwenkbar, die zu den Drehachsen der Drehtische senkrecht ist.
Eine mechanische Kopplung zwischen der Drehung des Werkstückträgers und
der Drehung der Drehtische ist dort nicht vorgesehen.
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Der
Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, einen nachrüstbaren
Aufsatztisch der eingangs genannten Art zu schaffen, der weniger
Maschinenstillstandszeiten und Werkzeugwechsel und dadurch Zeit-
und Kosteneinsparungen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Der
erfindungsgemäße nachrüstbare Aufsatztisch
ist durch eine lösbar
auf dem Bearbeitungstisch befestigbare Aufsatztischkonsole gekennzeichnet,
in der mindestens zwei um Hochachsen drehbare Aufsatzrundtische
drehbar gelagert sind, die mit dem Basisrundtisch derart drehgekoppelt
sind, dass sich die Aufsatzrundtische in gleicher Weise wie der Basisrundtisch
drehen.
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Der
erfindungsgemäße Aufsatztisch
bietet den Vorteil, dass er rein mechanisch aufgebaut ist und daher
auf einfache und schnelle Weise auf dem vorhandenen Bearbeitungstisch
befestigt und von diesem wieder abmontiert werden kann. Durch den Aufsatztisch
wird dabei die Anzahl der für
das Aufspannen der Werkstücke
vorgesehenen Rundtische vervielfältigt,
wodurch mehrere Werkstücke
nacheinander bearbeitet werden können,
ohne dass die Maschine stillgesetzt und ein Werkstück- und
Werkzeugwechsel durchgeführt
werden muss. Hierdurch ergeben sich wesentlich längere durchgehende Maschinenlaufzeiten
und weniger Werkzeugwech sel, was eine bedeutende Zeit- und Kostenersparnis
zur Folge hat. Der erfindungsgemäße Aufsatztisch
kann jederzeit wieder entfernt werden, so dass die Bearbeitungsmaschine
wie herkömmlich
betrieben werden kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist
einer der Aufsatzrundtische direkt mit dem Basisrundtisch und über ein
Zwischenzahnrad mit dem benachbarten Aufsatzrundtisch drehgekoppelt.
Eine derartige Ausführungsform
kann auf einfache und kostengünstige
Weise realisiert werden und stellt sicher, dass sich sämtliche
Aufsatzrundtische synchron in der selben Richtung drehen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist
das Zwischenzahnrad quer zur Verbindungslinie zwischen den Drehachsen
der Aufsatzrundtische lageveränderbar
gelagert. Hierdurch lässt
sich auf einfache Weise das Spiel zwischen dem Zwischenzahnrad und
den an den Aufsatzrundtischen vorgesehenen Zahnrädern einstellen.
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Vorteilhafterweise
erfasst der Aufsatztisch drei bis fünf Aufsatzrundtische, die vorzugsweise gleich
ausgebildet sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform sind
der direkt mit dem Basisrundtisch drehgekoppelte Aufsatzrundtisch
fluchtend zum Basisrundtisch und die übrigen Aufsatzrundtische symmetrisch
zum direkt gekoppelten Aufsatzrundtisch angeordnet.
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Eine
einfache und platzsparende Anordnung ergibt sich, wenn der direkt
mit dem Basisrundtisch drehgekoppelte Aufsatzrundtisch eine untere
ebene Verbindungsplatte auf weist, die mittels einer Schraubverbindung
und/oder Nutensteinen mit dem Basisrundtisch verbunden ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine Seitenansicht eines Standard-Bearbeitungstisches eines CNC-Bearbeitungszentrums
und – in
abgehobener Stellung – einen Längsschnitt
durch den erfindungsgemäßen Aufsatztisch,
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2:
einen Querschnitt längs
der Linie II-II von 1,
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3:
eine perspektivische Ansicht des Aufsatztisches,
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4:
eine stirnseitige Ansicht des Aufsatztisches von 3,
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5:
eine Draufsicht auf den Aufsatztisch von 3,
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6:
eine schematische Draufsicht auf den Aufsatztisch entsprechend 5,
wobei lediglich die miteinander kämmenden Zahnräder dargestellt
sind, und
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7:
eine Draufsicht auf einen Standard-Bearbeitungstisch gemäß dem Stand
der Technik.
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Aus
den 1 und 7 ist ein bekannter Bearbeitungstisch 1 für ein nicht
näher dargestelltes CNC-Bearbeitungszentrum
ersichtlich.
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Der
Bearbeitungstisch 1 ist um eine Schwenkachse 2 schwenkbar,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel
horizontal angeordnet ist, jedoch auch anders, beispielsweise vertikal,
angeordnet sein kann. Der Bearbeitungstisch 1 weist eine
im wesentlichen ebene Grundkonsole 3 auf, die in der Seitenansicht
von 1 relativ zur Schwenkachse 2 vertieft
angeordnet ist und mittig einen Basisrundtisch 4 trägt.
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Der
Basisrundtisch 4 ist um eine Hochachse 5 drehbar
in der Grundkonsole 3 gelagert. Weiterhin weist der Basisrundtisch 4 zu
seiner Oberseite hin offene Nutenführungen 6 auf, in
die Nutensteine eingeschoben werden können, um ein Werkstück in der üblichen
Weise auf dem Basisrundtisch 4 zu befestigen. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
sind, wie aus 7 ersichtlich, vier Nutenführungen 6 vorgesehen,
die in Umfangsrichtung um 90° beabstandet sind
und sich vom Außenrand
des Basisrundtisches 4 zur Mitte hin erstrecken. Im Zentrum
des Basisrundtisches 4 ist weiterhin eine vertikale Zentrierbohrung 7 vorgesehen.
Weiterhin ist der Basisrundtisch 4 durch nicht näher dargestellte
Antriebsmittel in beide Richtungen um die Hochachse 5 drehbar.
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Wie
aus 7 weiter ersichtlich, weist die Grundkonsole 3 an
ihren Längsseiten
jeweils eine Randvertiefung 8 auf, die sich über den
größten Teil der
Länge der
Grundkonsole 3 erstrecken. Im Bereich der Randvertiefungen 8 sind
jeweils vier vertikale Gewindebohrungen 9 vorgesehen.
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Um
die Bearbeitungsplätze
auf dem Bearbeitungstisch 1 zu vervielfältigen, ist ein nachrüstbarer Aufsatztisch 10 vorgesehen,
der auf die Grundkonsole 3 aufgesetzt und mit dieser verschraubt
werden kann. Der Aufsatztisch 10 weist eine Aufsatztischkonsole 11 auf,
in der insgesamt drei Aufsatzrundtische 12, 13, 14 drehbar
gelagert sind. Die Aufsatzrundtische 12, 13, 14 sind
dabei um senkrechte Hochachsen 15, 16, 17 drehbar,
die somit parallel zur Hochachse 5 angeordnet sind. Im
aufgesetzten Zustand fluchtet die Hochachse 16 des mittleren
Aufsatzrundtisches 13 mit der Hochachse 5 des
Basisrundtisches 4.
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Die
Aufsatztischkonsole 11 weist an ihrer unteren Seite in
ihren gegenüberliegenden
Randbereichen zwei nach unten vorstehende Randleisten 18 auf,
die sich über
die gesamte Länge
der Aufsatztischkonsole 11 erstrecken. Diese Randleisten 18 werden
in die Randvertiefungen 8 des Bearbeitungstisches 1 eingesetzt
und liegen dort auf diesem auf. Zur Fixierung auf dem Bearbeitungstisch 1 weist
die Aufsatztischkonsole 11 in ihren beiden gegenüberliegenden
Randbereichen vertikale Durchgangsbohrungen 19 auf, die
mit den Gewindebohrungen 9 der Grundkonsole 3 fluchten,
so dass die Aufsatztischkonsole 11 mittels nicht dargestellter,
versenkt anzuordnender Schrauben auf der Grundkonsole 3 festgeschraubt
werden kann.
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Jeder
Aufsatzrundtisch 12, 13, 14 weist eine kreisförmige Tischplatte 20 auf,
die von einem Lagerschaft 21 kleineren Durchmesser getragen
wird. Der Lagerschaft 21 besteht aus einem oberen, zylindrischen
Abschnitt 22 größeren Durchmessers
und einem unteren, zylindrischen Abschnitt 23 kleineren Durchmessers.
Auf dem unteren Abschnitt 23 ist ein Zahnrad 24 mit
Stirnverzahnung drehfest aufgesetzt, das an der durch den oberen
Abschnitt 22 gebildeten Schulter anliegt. Der obere Abschnitt 22 und
das Zahnrad 24 sind in einer zylindrischen Bohrung 25 der
Aufsatztischkonsole 11 eingesetzt und gelagert, während der
untere Abschnitt 23 des Lagerschafts 21 in einer
zylindrischen Bohrung 26 kleineren Durchmessers drehbar
gelagert ist.
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Das
untere Ende des Lagerschafts 21 des mittleren Aufsatzrundtisches 13 steht
geringfügig nach
unten über
die Aufsatztischkonsole 11 vor und ist dort mit einer unteren,
ebenen Verbindungsplatte 27 verschraubt. Die Verbindungsplatte 27 weist
einen größeren Durchmesser
als die untere Bohrung 26 auf und untergreift daher die
Aufsatztischkonsole 11. Weiterhin ist die Verbindungsplatte 27 derart
angeordnet, dass sie auf der Oberseite des Basisrundtisches 4 aufliegt,
wenn der Aufsatztisch 10 auf dem Bearbeitungstisch 1 aufgesetzt
ist. Die Drehkopplung zwischen Basisrundtisch 4 und Verbindungsplatte 7 erfolgt über Nutensteine 28,
die über
die Unterseite der Verbindungsplatte 27 vorragen und in
die Nutenführungen 6 des
Basisrundtisches 4 eingeführt werden können. Weiterhin
erfolgt eine Fixierung der Verbindungsplatte 27 am Basisrundtisch 4 über Schrauben 29,
die von oben her den Randbereich der Verbindungsplatte 27 durchdringen
und in den Basisrundtisch 4 eingeschraubt werden können. Damit
die Schrauben 29 für
ein Schraubwerkzeug zugänglich sind,
sind oberhalb der Schrauben 29 vertikale Durchgangsbohrungen 30 in
der Aufsatztischkonsole 11 vorgesehen.
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Die
Verbindungsplatte 27 des mittleren Aufsatzrundtisches 13 weist
ferner einen nach unten vorstehenden, mittigen Zentrierzapfen 31 auf,
der in die Zentrierbohrung 7 des Basisrundtisches 4 eingeführt werden
kann und eine mittige Zuordnung des Aufsatzrundtisches 13 relativ
zum Basisrundtisch 4 sicherstellt.
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Aufgrund
der beschriebenen Anordnung ist der Aufsatzrundtisch 13 drehfest
mit dem Basisrundtisch 4 gekoppelt und dreht sich somit
in gleicher Weise wie dieser.
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Die
beiden seitlichen Aufsatzrundtische 12, 14 sind
hinsichtlich der Tischplatte 20 und des Lagerschafts 21 in
gleicher Weise wie der mittlere Aufsatzrundtisch 13 aufgebaut.
Anstelle der unteren Verbindungsplatte 27 können die
seitlichen Aufsatzrundtische 12, 14 jedoch einfachere,
eventuell auch kleinere, Abschlussplatten aufweisen, welche die
Aufsatztischkonsole 11 untergreifen und keine Befestigungs-
oder Verbindungsmittel zu darunter liegenden Elementen haben, da
diese Abschlussplatten keine Drehkräfte oder Momente übertragen
müssen.
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Damit
sich die seitlichen Aufsatzrundtische 12, 14 in
gleicher Weise wie der mittlere Aufsatzrundtisch 13 drehen,
tragen die Aufsatzrundtische 12, 14 auf gleicher
Höhe wie
der mittlere Aufsatzrundtisch 13 ebenfalls stirnverzahnte
Zahnräder 24,
die über Zwischenzahnräder 32 ( 1 und 6)
angetrieben werden. Jedes Zwischenzahnrad 32 kämmt sowohl
mit dem Zahnrad 24 des mittleren Aufsatzrundtisches 13 als
auch mit einem der Zahnräder 24 der seitlichen
Aufsatzrundtische 12, 14. Die Zwischenzahnräder 32 sind
in entsprechend gestalteten Zwischenräumen der Aufsatztischkonsole 11 zwischen deren
Ober- und Unterseite drehbar gelagert. Die Drehachsen 33 der
Zwischenzahnräder 32 befinden sich,
wie aus 6 ersichtlich, seitlich außerhalb
der Verbindungslinie zwischen den Hochachsen 15, 16, 17 der
Aufsatzrundtische 12, 13, 14. Weiterhin
sind die Zwischenzahnräder 32 zweckmäßigerweise
in Querrichtung lageveränderbar
gelagert, so dass durch ein Verschieben der Zwischenzahnräder 32 in Querrichtung
das Spiel zu den Zahnrädern 24 eingestellt
werden kann.
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Es
ist ersichtlich, dass bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Zahl der
Bearbeitungsplätze
auf rein mechanische Weise von 1 auf 3 erhöht wird. Es ist auch ohne weiteres
denkbar, nach dem gleichen Prinzip einen Aufsatzrundtisch zu schaffen, der
eine andere Anzahl von Aufsatzrundtischen aufweist, beispielsweise
2, 4 oder 5.