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Rundtisch für Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft einen Rundtisch
für Werkzeugmaschinen mit hydraulischem oder pneumatischem Ringkolbenantrieb, dessen
auf einem feststehenden Unterteil drehbar angeordneter Oberteil beim Beaufschlagen
der einen Kolbenseite des Ringkolbens um einen Schritt weiterschaltbar und durch
einen im Unterteil radial verschiebbaren Rastbolzen in der Arbeitsstellung verriegelbar
ist, und dessen Ringkolben durch Beaufschlagen seiner anderen Kolbenseite unter
Aufrechterhaltung der Verriegelung des Oberteils in die Ausgangsstellung zurückführbar
ist.
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Es ist ein Rundtisch für Werkzeugmaschinen mit hydraulischem Drehkolbenantrieb
bekannt, dessen auf einem feststehenden Unterteil drehbar angeordneter Oberteil
beim Beaufschlagen der einen Kolbenseite des Drehkolbens ebenfalls um einen Schritt
weiterschaltbar und durch einen im Unterteil radial verschiebbaren Rastbolzen in
der Arbeitsstellung verriegelbar ist. Beim Beaufschlagen der anderen Kolbenseite
bleibt die Verriegelung des Oberteils zwar ebenfalls aufrechterhalten, aber der
Drehkolben wird nicht in die Ausgangsstellung zurückgeführt, sondern statt dessen
wird das den Drehkolben aufnehmende Zylindergehäuse um denselben Winkelschritt und
in derselben Drehrichtung wie der Tischoberteil gedreht und alsdann mittels einer
zweiten, im Unterteil radial verschiebbaren, hydraulisch betätigten Rastvorrichtung
verriegelt.
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Der zweiflüglig ausgeführte Drehkolben ist in der Mitte, der Tischoberteil
an dem oberen Ende einer langen Schaltwelle befestigt, welche in dem topfförmigen,
das Zylindergehäuse aufnehmenden Unterteil des Drehtisches drehbar gelagert ist.
Das den Drehkolben aufnehmende Zylindergehäuse ist auf der Schaltwelle drehbar gelagert
und durch die planparallelen Seitenflächen des Drehkolbens in axialer Richtung geführt.
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Der zweiflügelige Drehkolben hat rechteckige Kolbenflächen. Kolben
und Zylindergehäuse müssen dicht ineinandergleiten, da besondere Dichtungen fehlen.
Die die Zylinderräume bildenden einspringenden Flächen am Kolben und Zylindergehäuse
können aber nicht auf einfache Weise, z. B. durch Drehen oder Rundschleifen, d.
h. durch fertigungsgerechte Bearbeitungsverfahren mit der erforderlichen Genauigkeit
hergestellt werden. Der bekannte Rundtisch ist daher sehr teuer.
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Der mittels einer Fixierschraube auf der Schaltwelle befestigte Drehkolben
hat einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser, er kann daher - bei dem üblichen
Druck des Antriebsmittels - kein allzu großes Drehmoment erzeugen. Für Rundtische,
die ein großes Drehmoment erzeugen sollen, wären Kolben und Zylindergehäuse mit
großen Durchmessern sowie dicke Schaltstangen erforderlich. Dadurch würde der sehr
hohe Unterteil des Rundtisches auch im Durchmesser sehr groß und mithin entsprechend
schwer werden und zum Bewegen der schweren Kolben samt Schaltstange bzw. der Zylindergehäuse
wären erhebliche Kräfte erforderlich.
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Es ist ferner bekannt, hin- und hergehende Drehbewegungen einer Welle
mittels eines Ringkolbens zu erzeugen, der mittels eines radialen Armes an der Welle
befestigt ist und an seinen Enden Dichtungen hat.
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Der Arm dient sowohl zum Übertragen des Drehmoments auf die Welle
als auch zum Führen des Ringkolbens in dem zugehörigen ebenfalls ringförmigen Zylinder.
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Die für die Beweglichkeit des Armes erforderliche Aussparung beeinträchtigt
die Stabilität der Antriebseinrichtung und vergrößert deren Bauhöhe, besonders wenn
der Durchmesser des Ringes sehr groß und daher der den Kolben tragende Arm sehr
lang ist. Die Führung der Ringkolben mittels des Armes der Welle ist ungenau, sie
verursacht Schwingungen und eine starke Abnutzung der Dichtungen und ist daher für
Werkzeugmaschinenantriebe nicht brauchbar.
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Bei einem Rundtisch für Werkzeugmaschinen der eingangs genannten Gattung
werden diese Nachteile erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Ringkolben mit
dem zwischen den Enden liegenden Mittelstück unmittelbar in dem im Unterteil fest
angeordneten, zweiteilig ausgebildeten Zylinder geführt ist und an dem Mittelstück
eine nur in Fortschaltrichtung wirksame, durch einen Schlitz im Unterteil
greifende
und mit einer am Oberteil angebrachten Aussparung zusammenwirkende Rastklinke angeordnet
ist und die Außenseite des Mittelstücks eine die Bewegungen des Rastbolzens steuernde
Kurvenbahn aufweist.
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Das Mittelstück des Ringkolbens und die den Ringkolben aufnehmenden
Flächen des zweiteilig ausaebildeten Zylinders können - im Gegensatz zu Flügelkolben
- auf einfache Weise, z. B. durch Drehen oder Rundschleifen, so genau bearbeitet
werden, daß sie als Kolbenführung verwendet werden können.
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Der Schlitz im Tischunterteil ermöglicht eine sehr kurze Verbindung
zwischen Kolben und Oberteil. Die im Mittelstück des Ringkolbens angeordnete, durch
den Schlitz im Tischunterteil greifende und mit einer Aussparung im Tischoberteil
zusammenwirkende Rastklinke kann daher sehr kurz und klein, d. h. starr und platzsparend
ausgebildet werden.
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Durch die unmittelbare Führung des Kolbens im Zylinder und die Kupplung
mittels der Rastklinke werden der bei Drehkolbenantrieben bekannte Verbindungsarm
zwischen Drehkolben und Tischachse und die für dessen Bewegung erforderliche, die
Stabilität beeinträchtigende sektorenförmige Aussparung im Tischunterteil entbehrlich.
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Mit der auf der Außenseite des Mittelstücks angeordneten Kurvenbahn
lassen sich die Bewegungen des Rastbolzens zum Ver- und Entriegeln des Oberteils
mit wenigen zusätzlichen Bauteilen automatisch steuern. Durch diese Maßnahmen wird
der Rundtisch, auch wenn Ringkolben mit großem Durchmesser verwendet werden, sehr
nieder und starr und die Achse des Tischoberteils frei von Torsionsbeanspruchung.
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Es ist besonders zweckmäßig, daß der gegen eine am Obertisch befestigte
Teilscheibe federnd angedrückte Rastbolzen mit einem im Unterteil parallel zu ihm
verschiebbar gelagerten Stößel verbunden ist und daß der Stößel an seinem dem Ringkolben
zu gerichteten Ende einen um eine parallel zur Tischachse liegende Achse drehbaren
Schwenkarm mit einer Gleitrolle trägt, welcher am Anfang des Kolbenrückhubes durch
die am Mittelstück angeordnete Kurvenbahn gegen die Kraft einer Feder aus einer
mit dem Stößel fluchtenden, durch einen am Stößel angeordneten Anschlag bestimmten
Endlage ausschwenkbar ist.
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Mit dem nur in einer Richtung ausschwenkbaren Schwenkarm des Stößels
wird der Rastbolzen mit nur wenigen zusätzlichen Bauteilen mechanisch derart gesteuert,
daß der Tischoberteil nur beim Vorwärtshub des Ringkolbens, d. h. zum Weiterschalten
entriegelt ist, in der Ruhestellung aber trotz des Kolbenrückhubes verriegelt bleibt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Sie zeigt in F i g. 1 einen Querschnitt nach I-1 der F i g. 2, in F i g. 2 einen
Grundriß, zum Teil nach II-II der F i g. 1 geschnitten, und in F i g. 3 eine Einzelheit
im Schnitt nach 111-III der F i g. 2.
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Der Rundtisch nach der Erfindung besitzt ein Unterteil 1, das aus
einem Haupttei12 und einer Zylinderplatte 3 besteht. Ein im Querschnitt im wesentlichen
rechteckiger, kreisförmig angeordneter Zylinder 4 ist zur Hälfte in das Hauptteil
2, zur Hälfte in die von unten an diesem Hauptteil angesetzte, mit Schrauben 5 befestigte
Zylinderplatte 3 eingearbeitet. Dichtringe 6 dichten die Zylinderwände nach der
Seite hin ab.
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In den Zylinder 4 ist ein Ringkolben 7 eingesetzt, der aus einem Mittelstück
8 und an beiden Enden des Mittelstücks angebrachten, als Kolbenfläche wirkenden
Dichtungen 9 und 10 besteht.
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Mit dem Mittelstück 8 des Ringkolbens ist eine Rastklinke 11 drehbar
verbunden (F i g. 3), die mit einer Nase 12 unter dem Druck einer Feder 13
gegen einen an der Oberseite des Mittelstücks liegenden Anschlag 14 liegt und eine
nach oben durch einen bogenförmigen Schlitz 15 des Hauptteils 2 hindurchragende
Nase 16 hat. Die Oberkante 1.7 der Nase ist schräg zur Bewegungsrichtung des Ringkolbens.
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In den Zylinder 4 ist eine Querwand 18 eingesetzt, die mit Dichtungen
19 einen Vorschubraum 20 und einen Rückholraum 21 im Zylinder abteilt.
Der Vorschubraum ist durch einen Kanal 22 mit einem Rohranschluß 23 verbunden. Von
dem Rückholraum 21 führt ein Kanal 24 zu einem Rohranschluß 25. Der Kanal 24 kreuzt
eine Bohrung 26, in die von außen eine Schraube 27 eingedreht ist. Ihr innenliegendes
Ende 28 verengt je nach Stellung der Schraube den freien Querschnitt des Kanals
24.
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Auf dem Unterteil des Rundtisches ist ein Oberteil 29 mit Gleitflächen
30 abgestützt und durch einen in der Mitte beide Teile durchdringenden Hohlbolzen
31 zentriert. Das Oberteil besteht aus einer Spannscheibe 32 und einer Teilscheibe
33, die auf der Unterseite der Spannscheibe mit Schrauben 34 befestigt und durch
Paßstifte 35 in ihrer genauen Drehlage festgehalten ist. Am äußeren Umfang der in
einer Aussparung 36 des Unterteils liegenden Teilscheibe sind Einschnitte 37 angebracht,
in die das Ende eines in dem Unterteil 1 gleitend gelagerten Rastbolzens 38 paßt.
Dieser Rastbolzen ist durch einen Stift 39 mit einem Stößel 40 verbunden, der in
dem Unterteil l verschiebbar gelagert ist und an seiner Innenseite einen Schwenkarm
41 mit einer Gleitrolle 42 trägt. Der Schwenkarm 41 wird mittels eines an dem Stößel
40 angebrachten Anschlages 44 sowie einer Feder 43 in einer mit dem
Stößel fluchtenden Lage gehalten, ist aber gegen die Kraft der Feder 43 ausschwenkbar.
Am Mittelstück 8 des Ringkolbens 7 ist eine Kurvenbahn 45 angebracht. In der Seite
des Stößels 40 liegt eine Aussparung 46. In sie greift ein eine Rolle
47 tragender Schalthebel 48, der zu einem elektrischen Schalter
49 gehört.
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Eine an dem Hauptteil 2 des Tischunterteils befestigte Anschlagplatte
50 liegt im Weg eines an dem Ringkolben befestigten Anschlags 51 und begrenzt
so die Rückholbewegung des Ringkolbens.
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Der Rastbolzen 38 wird mit Hilfe einer Druckfeder 52 in Eingriff mit
der Teilscheibe 33 gehalten, kann aber auch durch einen mit dem Stößel
40 verbundenen Handgriff 53 herausgezogen werden. Die Teilscheibe 33 hat
radial symmetrisch verteilte Aussparungen 54, in welche in der Lage nach F i g.
3 das Ende der Schaltnase 1.6 greift.
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Zwischen den Hohlbolzen 31 und die Spannscheibe 32 ist ein Rollenlager
55 eingefügt. In dem Hohlbolzen sitzt gleitend und durch einen Dichtring 56 abgedichtet
ein Spannbolzen 57, der an seinem unteren Ende mit einem Spannkolben 58 verbunden
ist. Dieser gleitet, durch einen O-Ring 59 abgedichtet, in einem in der Mitte des
Hauptteils 2 liegenden Spannzylinder
60. Dieser Spannzylinder ist
durch einen Kanal 61 mit der Bohrung 26 verbunden. Das obere Ende des Spannbolzens
57 ist mit einer Spannplatte 62 verschraubt, die durch Stifte 63 undrehbar in dem
Hohlbolzen 31 gehalten ist und auf einer Gleitfläche 64 der Spannscheibe 32 aufliegt.
Eine Platte 65 deckt diese Teile nach oben ab.
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Der Schalter 49 liegt m einem Stromkreis mit einer Stromquelle 66,
einem Hauptschalter 67 und mehreren parallel geschalteten Werkzeugantrieben 68,
69,70. Die Rohranschlüsse 23 und 25 werden durch ein nicht dargestelltes
Steuerventil wechselweise mit Druckluft versorgt. Strömt Druckluft durch den Rohranschluß
23 in den Vorschubraum 20, so bewegt sich der Ringkolben 7 im U'hrzeigersinn. Die
Kurvenbahn 45 schiebt dabei die Rolle 42 samt dem Stößel 40 nach außen, und dieser
schiebt den Rastbolzen 38 aus dem Bereich der Teilscheibe 33 heraus. Das Oberteil
des Rundtisches ist damit zur Bewegung freigegeben. Die Nase 16 der Rastklinke 11
stößt gegen die Wand einer der Aussparungen 54 und nimmt dadurch die Teilscheibe
33 und die Spannscheibe 32 mit. Ist der vorgeschriebene Schaltweg zu Ende, so kommt
die Gleitrolle 42 an das Ende der Kurvenbahn 45, der Stößel 40 und der Rastbolzen
38 bewegen sich wieder nach innen, und der Rastbolzen legt die Teilscheibe 33 durch
Eingreifen in einen der Einschnitte 37 fest. Es können z. B. sechs solcher Einschnitte
und Schaltschritte auf eine Umdrehung des Rundtisches vorgesehen sein.
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Solange der Stößel 40 zur Seite geschoben war, hat er über
den Schalthebel 48 den Schalter 49 unterbrochen, so daß die Werkzeugantriebe der
zum Rundtisch gehörenden Werkzeugmaschine stillgesetzt waren.
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Während der Schaltbewegung entwich die aus dem Rückholraum 21 verdrängte
Luft durch den Kanal 24. Sie wurde dabei durch das Ende 28 der Schraube 27 abgedrosselt;
die Stärke dieser Drosselung bestimmt die Geschwindigkeit der Schaltbewegung.
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Nach dem Ende der Schaltbewegung wird dem Rohranschluß 25 Druckluft
zugeführt. Sie kommt in den Rückholraum 21 und schiebt den Ringkolben entgegen dem
Uhrzeigersinn zurück. Dabei gleitet die Rastklinke 11 mit ihrer Oberkante 17 aus
der Aussparung 54 heraus, so daß die Teilscheibe 33 unbeeinflußt stehenbleibt. Die
Kurvenbahn 45 stößt gegen die Gleitrolle 42, und der Schwenkarm 41 des Stößels 40
legt sich um, so daß der Stößel und der Rastbolzen 38 nicht verschoben werden.
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Gleichzeitig kämmt Druckluft in den Spannzylinder 60. Sie drückt
nach unten auf den Spannkolben 58, und dieser preßt die Spannungsplatte 62 gegen
die Gleitfläche 64. Dadurch wird das Oberteil 29 unverrückbar mit dem Unterteil
l des Rundtisches verbunden, und auf der Spannscheibe 32 des Oberteils aufgespannte
Werkstücke können ohne jede störende Schwingungserscheinung sauber bearbeitet werden.
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Auf die Mitte des Oberteils kann auch ein Zentrieransatz 71 aufgesetzt
werden, der zu auswechselbar auf das Oberteil zu setzenden Werkstückaufnahmen oder
Haltevorrichtungen paßt und diese genau zentriert. So kann der Rundtisch rasch für
verschiedene Werkstücke eingerichtet werden.
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Der Tisch kann auch so gebaut werden, daß zwölf oder mehr Schalthübe
für eine Umdrehung notwendig sind. Durch die Länge der Kurvenbahn 45, die einstehbar
ausgeführt werden kann, wird dann bestimmt, ob der Oberteil nach jedem dieser Schaltschritte
anhält oder ob jeweils mehrere Schritte auf einmal zurückgelegt werden.