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Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckluftschalttisch mit zur
Arretierung eines Drehtellers in vorbestimmte Stellungen unter dem Drehteller angeordneten,
entgegen der Kraft mindestens einer Feder pneumatisch verschiebbaren Arretierbolzen,
der in im Drehteller auf einer Kreislinie angeordnete Löcher eingreift. Bei bekannten
Anordnungen dieser Art stellt sich nun das Problem, bei Drehung des Drehtellers
um Teilabschnitte dafür Vorsorge zu treffen, daß der Arretierbolzen mit Sicherheit
in das einer nächsten Station zugeordnete Loch eingreift, der Drehteller also in
dieser nächsten Station verriegelt und damit ein unbeabsichtigtes Weiterdrehen verhindert
wird. Bei von Hand betätigbaren Anordnungen im Stand der Technik hat man nun zur
Herbeiführung einer gewissen Sicherung jedes Loch mit einem über die Umgebung des
Loches nach unten vorstehenden, das Loch aber nur auf der - in der Drehrichtung
des Drehtellers gesehen - hinteren Seite begrenzenden Randwulst versehen, und man
hat zusätzlich den Betätigungsmechanismus des Arretierbolzens so ausgebildet, daß
dieser nach vollständiger Freigabe des Drehtellers sofort wieder so weit vorgeschoben
wird, daß beim Drehen des Drehtellers der nach unten vorstehende Randwulst des nächsten
Loches an ihn anstößt. Solche Vorrichtungen arbeiten nun befriedigend, wenn der
Drehteller von Hand um Teilabschnitte gedreht wird; sie werden daher zum Ausgangspunkt
vorliegender Erfindung genommen, welcher die Aufgabe zugrunde gelegt ist, eine automatische,
druckluftbetätigte Steuereinrichtung zu schaffen, welche sich zum Einbau in solche
vorbekannte, von Hand betätigbare Einrichtungen mit den einzelnen Löchern des Drehtellers
zugeordneten Anschlagwülsten eignet, so daß diese Einrichtungen dann vollautomatisch
arbeiten und eine sichere Arretierung des Drehtellers in den einzelnen Stationen
ermöglichen.
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Die Lösung der vorstehenden Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch
gebracht, daß der am Gehäuse mittels zweier verschieden starker Federn abgestützte
Arretierbolzen entgegen der Kraft dieser Federn durch die zum Arretieren ausströmende
Druckluft in das über ihm befindliche Loch im Drehteller bewegbar und beim Entspannen
der Druckluft durch diese Federn aus diesem Loch vollständig herausziehbar ist,
wobei er zusammen mit einem relativ zu ihm und relativ zum Schalttischgehäuse verschiebbaren,
innerhalb des Arretierbolzens angeordneten Hilfskolben, dessen Verschiebeweg in
der Richtung vom Drehteller weg sowohl durch das Schalttischgehäuse als auch durch
den Arretierbolzen begrenzt ist, einen Raum begrenzt, dessen nur von der Stellung
des Hilfskolbens zum Arretierbolzen abhängiges Volumen durch die bei der Arretierung
des Drehtellers zuströmende Druckluft entgegen der Kraft einer ganz am Arretierbolzen
und teilweise auch im Hilfskolben untergebrachten dritten Feder vergrößert wird,
wobei die im Arretierbolzen vorgesehene, den Ansatz des Hilfskolbens umfassende
Bohrung derart bemessen ist, daß die im Raum befindliche Druckluft beim Drehen des
Drehtellers durch den Druck dieser dritten Feder in einem Zeitraum hinausdrückbar
ist, der länger ist als die für die Drehung des Drehtellers und die Randwulstbreite
benötigte, aber wesentlich kürzer als die für die Drehung des Drehtellers von einem
Loch zum benachbarten Loch benötigte Zeit. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist
demzufolge dafür Vorsorge getroffen, daß der Arretierbolzen drei verschiedene Stellungen
einnehmen kann, nämlich eine Verriegelungsstellung, in welcher er in ein Loch des
Drehtellers eingreift, eine Wartestellung beim Drehen des Drehtellers und eine Stellung,
in welcher er den einem Loch zugeordneten Randwulst freigibt. Durch diese drei Stellungen
des Arretierbolzens wird eine sichere, sehr schnelle und genaue Arretierung eines
automatisch in seine verschiedenen Stationen überführbaren Druckluftschalttisches
ermöglicht, ein überspringen demzufolge wirksam verhindert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch den Druckluftschalttisch
nach der Linie I-1 der F i g. 2, F i g. 2 den Druckluftschalttisch, teils in Draufsicht
und teils im Schnitt nach der Linie II-II der F i g. 1, F i g. 3 eine schematische
Darstellung der Steuervorrichtung des Drehtisches, F i g. 4 eine Unteransicht des
Futters für die Löcher im Drehteller und F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V
der Fig.4.
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Der Druckluftschalttisch besitzt ein Gehäuse, das aus einer Grundplatte
1, Seitenwänden 2 und 3, Stirnwänden 4 und 5 sowie einer Deckplatte 6 gebildet ist.
In der Mitte der Grundplatte 1 sitzt eine Nabe 7, in welcher ein Drehzapfen 8 steckt.
Auf diesem Zapfen 8 sind zwei Ringe 9 a und 9 b frei drehbar gelagert, die mit einem
Zahnkranz 10 ein als Ganzes mit 11 bezeichnetes Ritzel bilden. Zwischen den beiden
Ringen 9 a und 9 b sind die einzelnen Glieder 12 eines Ringspannfreilaufes derart
angeordnet, daß das Ritzel 11 den Zapfen 8 mitnimmt, wenn es im Gegenuhrzeigersinn
gedreht wird, ihn aber bei Drehung im Uhrzeigersinn freiläßt. Ein Kugellager 42
dient der Lagerung des Drehzapfens 8, in dessen Mitte sich eine mit Querbohrungen
8 b versehene, zum Schmieren der Gleitstellen dienende Axialbohrung 8 a befindet,
die durch einen öler 13 abgeschlossen ist. Auf den Zapfen 8 ist mittels einer Mutter
15 der Drehteller 14 aufgeschraubt, der auf seinem ganzen Umfang über das Drahtkugellager
16 auf der Deckplatte 6 aufliegt. Wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich, sitzt
nun das Kugellager 42 in einer in der zentralen Bohrung der Deckplatte 6 festgehaltenen
Hülse 17, die ihrerseits durch über einen Seegerring 19 gesicherte Tellerfedern
18 nach unten gedrückt wird, so daß sich der Drehteller 14 zwar sehr gut drehen,
sich aber weder radial noch axial irgendwie verschieben läßt.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist im Schalttischgehäuse 1 eine als
Ganzes mit 20 bezeichnete Kolbenstange befestigt, die aus einer Stange 20 a und
einem auf sie teilweise aufgeschobenen Rohr 20 b gebildet und durch eine Schraube
21 sowie eine Mutter 22 festgehalten wird. In der Mitte dieser Kolbenstange ist
ein mit Dichtungsmanschetten 23 versehener Kolben 24 befestigt. Ein als Ganzes mit
25 bezeichneter Zylinder besteht aus dem Zylindermantel 25 a und den beiden je durch
einen Seegerring 25 b festgehaltenen Stirndeckeln 25 c. Der Zylindermantel ist auf
seiner Außenseite mit einer Zahnstange 25 f versehen, die mit dem Zahnkranz
des
Ritzels 11 kämmt. Der links vom Kolben 24 befindliche
Raum 25 d ist durch die Querbohrungen 20 d und 20 e und die
sie verbindende Längsbohrung 20 c in der Stange 20 a mit der Anschlußbohrung
26 a des Anschlußstückes 26 verbunden, während der rechts vom Kolben
24 befindliche Raum 25 e durch die Querbohrung 20 f und den durch
die Stange 20 a und das Rohr 20 b begrenzten Raum mit der Anschlußbohrung 27 a im
Anschlußstück 27 verbunden ist. Der Zylinder 25 wird infolgedessen durch Zuleitung
von Druckluft zur Anschlußbohrung 26 a nach links und durch Zuleitung von
Druckluft zur Anschlußbohrung 27 a nach rechts verschoben. Das mit der Zahnstange
25 f kämmende Ritzet 11 dreht sich dann entgegen Uhrzeigersinn
bzw. im Uhrzeigersinn und nimmt im ersten Fall den Zapfen 8 und den mit diesem fest
verschraubten Drehteller 14 mit, während es in der anderen Drehrichtung frei
dreht und Zapfen und Teller unbeeinflußt bleiben.
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Vor Arretierung des Drehtellers 14 in vorbestimmten Stellungen dient
ein Arretierbolzen 28, der von der Unterseite in eines der Löcher
29 a, 29 b, 29 c usw. des Drehtellers 14 eindringen
kann. Der Drehteller 14 weist auf seiner Unterseite eine ringförmige Nut
14 a auf, in welche im dargestellten Beispiel die vier Löcher 29 a,
29 b, 29 c sowie das weitere, in der Zeichnung nicht sichtbare Loch
münden. Jedes der Löcher ist mit einem Futter 30 versehen, dessen konstruktive Ausgestaltung
insbesondere aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich ist.
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Jedes Futter 30 besitzt einen über die Umgebung des Loches
nach unten vorstehenden Randwulst 30 a, der aber das Loch nicht ganz umgibt, sondern
nur auf der, in der Drehrichtung des Drehtellers 14 gesehen, hinteren Seite
begrenzt. Im übrigen ist jedes Futter 30 auf der Oberseite durch einen Deckel
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abgeschlossen, der das Eindringen von Staub und Fremdkörpern in das Drehtischgehäuse
verhindert. Der Arretierbolzen 28 ist in einem zwischen der Grundplatte 1
und der Deckplatte 6 eingespannten Hohlzylinder 32 vertikal verschiebbar gelagert,
wobei im obersten Abschnitt dieses Hohlzylinders ein Futter 38 sitzt, welches sich
auch in die Deckplatte 6 erstreckt und welches dem oberen Teil 28 a des Bolzens
28 als Präzisionsführung dient. Ein starkes Tellerfederpaket 33 ist über
sein eines Ende am unteren Rand dieses Futters 38 und über sein anderes Ende an
der Schulter 28 b des Arretierbolzens abgestützt. In der in der Zeichnung
dargestellten Lage ist dieses Federpaket 33 entspannt. An ihm stützt sich das obere
Ende einer zweiten, verhältnismäßig weichen Feder 34 ab, deren unteres Ende auf
dem Kragen 28 c des Arretierbolzens 28
aufsteht. In der in der Zeichnung
dargestellten Lage ist diese Feder 34 etwas gespannt, da der Arretierbolzen
28 durch eine dritte, mit 35 bezeichnete Feder so weit nach oben gedrückt
wird, daß die bedeutend stärkere Feder 33 noch nicht verformt ist. Diese im Arretierbolzen
28 untergebrachte dritte Feder 35 stützt sich mit ihrem oberen Ende am oberen
Rand der Arretierbolzenbohrung 28 d und mit ihrem unteren Ende in einem Hilfskolben
36 ab, der einen auf der Grundplatte 1 aufstehenden Fortsatz 36 a aufweist.
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Der Arretierbolzen 28 ist an seinem unteren Ende mit einer
Dichtung 37 versehen, und die Grundplatte 1 weist unterhalb des Zylinders
32 eine Vertiefung 1 a auf, in welche eine Bohrung 1 b mündet,
deren äußeres Ende mit einem Anschlußgewinde 1 c versehen ist, so daß durch
Zufuhr von Druckluft zur Bohrung 1 b der Arretierbolzen 28 entgegen der Kraft
der Feder 33 nach oben in das darüber befindliche, mit einem Futter 30 versehene
Loch 29 geschoben werden kann. Aus dem oberen Teil des Hohlzylinders 32 kann die
Luft dabei durch eine Öffnung 32 a entweichen. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, sitzt
unten im hohlen Arretierbolzen 28 ein Einsatz 39, durch dessen zentrale Bohrung
der Fortsatz 36 a hindurchreicht. Dieser Fortsatz ist nun in der Bohrung nicht dicht
geführt, sondern die Bohrung ist so bemessen, daß sie zusammen mit dem Fortsatz
36 a eine Trosse für die im Raum 40 eingeschlossene Luft bildet, so
daß diese beim Entlüften der Bohrung 1 b eine gewisse Zeit zum Entweichen benötigt.
Die Bohrung muß nun so bemessen sein, daß diese zur Entlüftung des Raumes
40 benötigte Zeit länger dauert als die für die Drehung des Drehtellers
14 um die Breite des Randwulstes 30 a benötigte Zeit, aber wesentlich kürzer
als die für die Drehung des Drehtellers 14 von einem Loch zum nächsten Loch
benötigte Zeit.
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Die F i g. 3 zeigt einen möglichen, ganz einfachen Anschluß des Druckluftschalttisches
an das Druckluftnetz. Zum Anschluß dient hier ein von Hand zu betätigendes, als
Ganzes mit 43 bezeichnetes Umschaltventil, an welchem das Druckluftnetz N, zwei
Entlüftungsleitungen E und die beiden zum Schalttisch führenden Leitungen angeschlossen
sind, nämlich die Leitung 44, welche zur Anschlußbohrung 26 a führt, und
die Leitung 45, welche zu den beiden Anschlußbohrungen 27 a und
1 c führt. In der gezeichneten Stellung des Umschaltventils ist dieses durch
eine Kraft 47 betätigt, d. h., es wird entgegen der Kraft einer Feder
46 in der für die Drehung des Schalttisches nötigen Stellung gehalten, wobei
der Schalttisch in der Lage gezeichnet ist, in welcher er soeben seine Drehung vollendet
und seine neue Lage erreicht hat. In dieser Lage ist also der Randwulst 30 a des
in der Bohrung 29 a steckenden Futters 30 am Arretierbolzen 28 zum Anschlag
gekommen, so daß sich der Drehteller nicht mehr weiterdrehen kann. Wenn nun die
Wirkung der auf das Umschaltventil 43 einwirkenden Kraft 47 aufhört,
so bewirkt die Feder 46 ein Umschalten, so daß die im linken Teil 25 d des
Zylinders 25 befindliche Druckluft entspannt wird und durch die Leitung
44 entweichen kann, während andererseits das Druckluftnetz N über die Leitung
45 sowohl mit dem Raum 1 a wie auch mit dem rechten Teil
25 e des Zylinders 25 verbunden wird.
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Die Druckluft im Raum 1 a drückt den mit der Dichtungsmanschette
37 versehenen Arretierbolzen entgegen der Kraft der Federn 33 nach oben in das über
ihm befindliche Loch, wodurch der Drehteller 14 fest und sicher verriegelt
wird. Das weiteren gelangt Druckluft in den Raum 40, wo sie den Hilfskolben
36 entgegen der Kraft der Feder 35 im Arretierkolben 28 nach oben drückt
und dadurch den Raum 40 vergrößert, bis der Hilfskolben an dem durch die
Verengung der Bohrung gebildeten Anschlag ansteht. Die in den Raum 25e strömende
Druckluft verschiebt Zylinder 25 nach rechts, wodurch das Ritzel11 im Uhrzeigersinn
gedreht wird. Wegen der Freilaufglieder 12 hat diese Drehung keinen Einfluß
auf den Drehzapfen B.
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Wird nun das Umschaltventil 43 wieder betätigt,
was
selbstverständlich nicht von Hand zu erfolgen braucht, sondern mechanisch oder durch
eine Druckluftsteuerung bewirkt werden kann, so wird die Druckluft im Raum 1 a unterhalb
des Arretierbolzens 28 sofort entspannt, so daß dieser durch die Tellerfedern 33
und die Feder 34 so weit nach unten geschoben wird, bis sein unteres Ende auf der
Grundplatte 1 aufsteht, so daß der Randwulst 30 a über ihn hinweggleiten kann, da
ja gleichzeitig Druckluft in den Teil 25 d des Zylinders 25 strömt und diesen
nach links verschiebt, bei welcher Bewegung das mit ihm kämmende Ritzel 11 auch
den mit dem Drehteller 14 fest verbundenen Drehzapfen 8 dreht. Unterdessen kann
nun auch wegen der Drosselwirkung der engen Öffnungen zwischen dem Fortsatz 36 a
und der zentralen Bohrung im Einsatz 39 die Luft aus dem durch den Hilfskolben 36
und den Arretierbolzen 28 gebildeten Raum 40 entweichen, so daß dieser
Hilfskolben durch die Kraft der dritten Feder 35 nach unten geschoben wird, bis
sein Fortsatz 36 a auf der Grundplatte 1 aufsteht, worauf durch die Kraft
dieser Feder der Arretierbolzen 28 entgegen der Kraft der Feder 34 wieder so weit
nach oben geschoben wird, bis seine Schulter 28 b an der untersten Tellerfeder 33
ansteht. In dieser in der Zeichnung dargestellten Lage hält der Arretierbolzen 28
den sich drehenden Drehteller 14 auf; sobald der Randwulst 30 a des nächsten Futters
30 an ihm zum Anschlag kommt. Beim nachfolgenden Umschalten des Umschaltventils
wird dann der Drehteller 14 wieder sicher arretiert.