DE2215926B2 - Positionierungseinrichtung finden Revolverkopf einer Werkzeugmaschine - Google Patents
Positionierungseinrichtung finden Revolverkopf einer WerkzeugmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Positionierungsvorrichtung für den Revolverkopf einer Werkzeugmaschine,
bei welcher mit dem drehbaren Teil des Revolverkopfes ein Stellzahnrad verbunden ist und Schaltmittel zur
Positionierung des Stellrades vorgesehen sind, die aus einem hin- und herbewegbaren Kolben mit Kolbenstange mit einem Gabelkopf am Ende bestehen, der gegen
das Stellrad bewegbar ist und jeweils einen Zahn des Stellzahnrades e faßt
Eine Einrichtung dieser Art ist durch die US-PS 24 21 327 bekannt Hierbei werden die Schaltmittel
durch mechanische UbertragungstrMe bewegt
Durch die US-PS 34 65 615 ist es bekannt, bei einer
derartigen Einrichtung für den hin- und herbewegbaren Teil der Schaltmittel einen druckmittelbetätigten
Kolben mit Kolbenstange vorzusehen.
Genaues Positionieren und insbesondere die genaue Wiederholbarkeit der Positionierung eines Revolverkopfes ist bei Werkzeugmaschinen ein Problem größter
Bedeutung. Die Schwierigkeit der Wiederholbarkeit tritt auf, weil es erforderlich ist, mehrere Werkstücke
nacheinander mit sehr geringen Toleranzen zu bearbeiten. Da der die Werkzeuge oder Werkstücke haltende
Revolverkopf von Position zu Position geschaltet wird, muß er absolut genau in jede dieser Positionen gebracht
werden, damit das Werkzeug oder das Werkstück an dieselbe Stelle wie das vorhergehende Werkzeug oder so
Werkstück gebracht wird. Nur auf diese Weise kann eine Gleichmäßigkeit der Schneid- oder Arbeitsvorgänge und der sich ergebenden Werkstücke erreicht
werden.
Obwohl sich mit den bisher bekannten Positionierungseinrichtungen ein gewisser Genauigkeitsgrad
erreichen läßt, traten doch Probleme insofern auf, als bei Verwendung von Gabelkopf oder Schaltnocken als
Schaltmittel es sich zwangsläufig ergibt, daß sich die beanspruchten Berührungs- und Führungsflächen abnutzen und dies dazu führt, daß Spiel und Ungenauigkeit
in die Einrichtung gebracht werden, so daß es sehr schwierig ist, eine wiederholbare genaue Positionierung
des Revolverkopfes zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positionierungseinrichtung der eingangs genannten Art
so zu gestalten, daß trotz des nicht zu verhindernden Verschleißes der Schaltmittel eine genaue und wiederholbare Positionierung des Revolverkopfes erreichbar
ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst
Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus dem Merkmal des Unteranspruchs hervor.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin,
daß aufgrund der federnden Ausbildung und der dadurch möglichen Spreizung des Gabelkopfes eine
absolut genaue Fixierung des Stellzahnrades erreicht wird, weil der jeweils vom Gabelkopf erfaßte Zahn
unabhängig vom Verschleiß der Zahnflanken, der eingreifenden Oberflächen des Gabelkopfes und der
Führungsbohrung bzw. Führungshülse stets mit sich wiederholender Genauigkeit zentriert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht der Positionierungseinrichtung teilweise geschnitten, und
Fig.2 eine Schniitansicht gemäß der Linie 2-2 in
Fig. 1.
Der mit einer Positionierungseinrichtung 10 versehene und andeutungsweise dargestellte Revolverkopf 11
kann von einer der bekannten Bauarten sein. Der Revolverkopf 11 ist um die Achse 12 drehbar und kann
mit bekannten Mitteln betätigt werden. In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der
Revolverkopf fest mit einer Montageplatte 13 mittels Schrauben oder Bolzen (nicht gezeigt) verbunden und
die Montageplatte 13 ist an einem Stellzahnrad 14 befestigt Ein Antriebszahnrad 15 ist fest an einem
Führungszapfen des Stellzahnrades 14 angeordnet so daß bei Drehung des Antriebsrades um die Achse 12
diese auf das Stellzahnrad 14, die Montageplatte 13 und den Revolverkopf 11 übertragen wird.
Das Antriebszahnrad 15 wird von einer Schnecke 16, die mit einer Welle 17 verbunden ist, angetrieben. Die
Welle 17 wird von einem hydraulischen Motor 18 über Zahnräder 19 und 20 angetrieben, der eine Eingangsleitung 22 und eine Ausgangsleitung 21 aufweist
Die Schaltmittel sind allgemein mit dem Bezugszeichen 23 versehen. Sie bestehen aus einer hydraulischen
Betätigungsvorrichtung mit Eingängen 25 und 26, Kolben 27 und Kolbenstange 28. Am Ende der
Kolbenstange 28 ist ein Gabelkopf 29 angeordnet, der aus gehärtetem Stahl oder ähnlichem Material besteht
Der Gabelkopf 29 ist mit zwei symmetrischen Seitenteilen 30, 31 ausgebildet, die geringfügig in
Richtung der Pfeile A federnd ausgebildet sind. Der Gabelkopf 29 ist für eine Hin- und Herbewegung in
einer Bohrung 32 angeordnet. Die Bohrung kann mit einer gehärteten Führungshülse versehen sein, die mit
Preßsitz oder auf andere Art befestigt in der Bohrung sitzt. Die Hülse 33 hat eine topfförmige Ausbildung mit
einer Stirnwand 34, in der ein Entlüftungsloch (nicht dargestellt) vorgesehen sein kann, das der Luft erlaubt
zu entweichen, wenn der Gabelkopf 29 in Richtung der Stirnwand bewegt wird. Die Bohrung 32 und die Hülse
33 sind in unmittelbarer Nähe am Stellzahnrad 14 angeordnet, so daß der Gabelkopf 29 bzw. seine
Seitenteile 30,31 mit einem Zahn 35 des Stellzahnrades
14 in Kontakt kommen, wenn der Gabelkopf in Richtung auf das Stellzahnrad 14 bewegt wird.
Die Einzelheiten, in welcher Weise die Montageplatte 13 fest mit einem Lager 36 verbunden ist, gehen aus
Fig.2 hervor. Die Montageplatte 13 ist mit einer
Ringnut 37 versehen, in die das Lager 36 eingreift und die der Montageplatte einen festen Halt gibt Längs der
Achse 12 verläuft ein Zapfen 38, der einen Kopf 39 aufweist und gegen ein Obermaß an vertikaler
Bewegung durch die Wirkung eines einstückig am Zapfen ausgebildeten Flansches 40 gehalten ist, der
mittels Schrauben an einem festen Teil der Vorrichtung befestigt ist, wobei sich der Zapfen durch die
Montageplatte 13, das Stellzahnrad 14 und das Antriebszahnrad 15 in einer Bohrung in jedem dieser ι ο
Elemente hindurcherstreckt Eine Hydraulikleitung 41 führt durch den Zapfen 38 und hat einen Auslaß in einer
ringförmigen Kammer 42. Dichtungen 43 sind in einem Dichtelement 44 und im Zapfen 38 wie dargestellt
vorgesehen, um ein Heraustreten von Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer 42 zu verhindern.
Bei seiner Betätigung wird der Revolverkopf mittels des Schneckengetriebes 15,16 über das Stellzahnrad 14
und dta Montageplatte 13 in seine Grobstellung gebracht Die Stellung des Zahnes 35 am Stellzahnrad
14 entspricht der gewünschten Position des Revolverkopf^ wenn der Zahn in Kontakt mit dem Gabelkopf
29 Ist
Nachdem sich das Stellzahnrad in eine Position gedreht hat und gestoppt ist, wird die Kolbenstange 28
mittels der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 24 in Richtung des Stellzahnrades 14 bewegt Flüssigkeitsdruck
wird auf den Einlaß 25 der Betätigungsvorrichtung 24 gegeben, so daß sich der Kolben 27 und die
Kolbenstange 28 zum Stellzahnrad hin bewegen. Wenn der Zahn 35 des Stellzahnrades 14 genau in der
gewünschten Position ist, berühren die Seitenteile 30,31
den Zahn 35 auf beiden Seiten und werden in Richtung der Pfeile A gedrängt, bis sie die Innenflächen der
Führungshülse 33 berühren. Der Zahn 35 wird dabei unnachgiebig festgehalten und positioniert das Stellzahnrad
14, die Montageplatte 13 und den Revolverkopf 11. Weil das Stellzahnrad 14 in seine Position mittels des
Schneckengetriebes 15, 16 gedreht und vor der Betätigung des Gabelkopfes 29 gestoppt worden ist, -to
ergeben s:"h keine Schlagbeschädigungen an den
Zähnen des Stellzahnrades 14 oder am Gabelkopf 29.
Infolge von geringem Spiel im Schneckengetriebe oder infolge anderer Faktoren kann es jedoch
vorkommen, daß der Zahn 35 nicht in die gewünschte genaue Position gelangt Der Antrieb ist aber genau
genug, d?.s Stellzahnrad 14 und den Zahn so einzustellen,
daß er stets in einer Position ist in der er mit dem Gabelkopf 29 in Kontakt kommen kann, wenn er auch
von der richtigen Stelle etwas abweicht Infolge der so Bewegung des Kolbe,:·; 27 und der Kolbenstange 28
bewegt sich der Gabelkopf 29 auf den Zahn 35 zu, wobei entweder seine Seite 30 oder seine Seite 31 zuerst in
Berührung mit ihm kommt. Da der Gabelkopf 29 weiter in Richtung des Zahnes 35 bewegt wird, haben die ihn
berührenden Seiten 30 oder 31 eine Keilwirkung auf den Zahn, so daß sie ihn in Querrichtung bewegen. Infolge
dieser Bewegung dreht sich der Revolverkopf 11 und wird dabei wie der Zahn 35 positioniert Wenn der Zahn
mit beiden Seitenteilen des Gabelkopfes 29 in Kontakt ist, bewegt sich der Gabelkopf weiter und die Seitenteile
werden dabei in eine unnachgiebige Anlage an der Führungshülse 32 gespeizt, wobei sie den Zahn 35 in
bezug auf die Innenflächen der Hülse 33 absolut genau einstellen. Bei diesem Vorgang wird auch das Antriebszahnrad
15 leicht gedreht und auch der hydraulische Motor 18, der zu diesem Zeitpunkt gestoppt ist
Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die mit der erfindungsgemäeen Einrichtung erzielbare Positionierung
höchst genau ist und jegliches Spiel ausgeschaltet ist, das gewöhnlich bei bekannten Einrichtungen auftritt
Ferner ist jeder Zahn des Zahnrades zwangsläufig in bezug auf die Innenflächen der Bohrung bzw. der
Führungshülse eingestellt und diese Einstellung ist dieselbe bei wiederholter Positionierung auf demselben
Zahn. Jedesmal wenn der Revolverkopf in dieselbe Position zu bringen ist, kommt derselbe Zahn mit dem
Gabelkopf in Kontakt und wird von diesem an dieselbe Stelle gebracht, wobei sichergestellt ist, daß jede
Position des Revolverkopfes 11 nach einem Durchgang über eine Vielzahl von Werkstücken genau wiederholt
werden kann.
Die Auslösung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung kann von bekannten Werkzeugmaschinensteuerungseinrichtungen,
z. B. Lochstreifenprogrammsteuerungen, vorgenommen werden. Ein Probeschnitt kann
durchlaufen, wobei das Programm für jeden einzelnen Schnitt festgelegt und auf jeden Unterschied bei der
Schaltbewegung von Zahn zu Zahn eingestellt ist
Der Verschleiß der verschiedenen Kontaktflächen, wie z.B. der Zähne 35 und der mit den Zähnen in
Berührung kommenden Seitenteile 30, 31 des Gabelkopfes 29, der Außenflächen des Gabelkopfes 29 und
der Innenflächen der Führungshülse 33 kann während der Lebenszeit der Positionierungseinrichtung auftreten,
er wird jedoch stets durch den Spreizvorgang des Gabelkopfes 29 aufgehoben. Bei einer durchschnittlichen
Anzahl von Durchgängen über eine Vielzahl gleicher Werkstücke oder bei aufeinanderfolgenden,
aber verschiedenen Durchgängen über verschiedene Werkstücke ist in Betracht zu ziehen, daß das
Stellzahnrad 14 genauso oft die gewünschte Position überläuft wie es davor stehen bleibt d.h. daß
demzufolge der Verschleiß der entsprechenden, die Zähne berührenden Oberflächen der Seitenteile 30 und
31, sowie der Verschleiß des Gabelkopfes 29 und der
Führungshülse 33 im wesentlichen gleichmäßig ist und sich nur in vemachläßigbaren Genauigkeitsänderungen
über die Lebenszeit der Einrichtung auswirkt Wenn das Stellzahnrad 14 genau positioniert ist, wird die
Montageplatte 13 fest mit ihrem Lager 36 verbunden. Durch die Hydraulikleitung 41 wird Druck auf die
Kammer 42 gegeben. Dieser übt Druck auf das Dichtungselement 44 aus, das sich gegen den Kopf 39
des Zapfens 38 abstützt. Da diese Elemente nicht nachgiebig sind, wirkt sich der Druck auf das
Stellzahnrad 14 aus, das die Montageplatte 13 in festen Kontakt mit dem Lager 36 zieht, welches so geformt ist,
das es in die Ringnut 37 eintritt. Der Druck wird während der gesamten Bearbeitungszeit aufrechterhal-
;en dnd sichert eine starre Befestigung des Revolverkopfes.
Wenn der Revolverkopf 11 in eine andere Position gebracht werden soll, wird der Druck
abgelassen, so daß die Montageplatte 13 von ihrem Lager gelöst und das Stellzahnrad 14 vom Schneckengetriebeantrieb
in die nächste Position gedreht werden kann. Vor der Drehung wird Druck auf den Eingang 26
der Betätigungsvorrichtung 24 gegeben, um den Kolben und die Kolbenstange 28 zu bewegen, d.h. um den
Gabelkopf 29 zurückzuziehen, damit sich das Stellzahnrad 14 drehen kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Positionierungseinrichtung für den Revolverkopf einer Werkzeugmaschine, bei welcher mit dem
drehbaren Teil des Revolverkopfes ein Stellzahnrad verbunden ist und Schaltmittel zur Positionierung
des Stellrades vorgesehen sind, die aus einem hin- und herbewegbaren Kolben mit Kolbenstange mit
einem Gabelkopf am Ende bestehen, der gegen das Stellrad bewegbar ist und jeweils einen Zahn des
Stellzahnrades erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelkopf (29) in sich federnd
ist und in einer Bohrung (32) so angeordnet ist, daß
er bei Kontakt mit einem Zahn (35) des Stellzahnrades (14) infolge Spreizung an den Innenflächen der is
Bohrung (32) anliegt
2. Positionierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung l[32)
eine gehärtete Führungshülse (33) vorgesehen ist.
20
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