DE2557248C3

DE2557248C3 - Vorrichtung zum Feststellen von Maschinenteilen zueinander

Info

Publication number: DE2557248C3
Application number: DE19752557248
Authority: DE
Inventors: Helmut 7031 Magstadt Heselschwerdt
Original assignee: Hahn and Kolb GmbH and Co
Current assignee: Hahn and Kolb GmbH and Co
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1975-12-19
Publication date: 1979-08-09
Also published as: DE2557248A1; CH620627A5; DE2557248B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen von Maschinenteilen in vorbestimmten Stellungen zueinander, insbesondere von fortschaltbaren Drehtellern an Werkzeug- und/oder Montagemaschinen, mit zwei an einem Maschinenteil vorgesehenen, im Abstand voneinander angeordneten länglichen Arretierorganen, die in einem Führungskörper zwischen Führungsflächen verschiebbar angeordnet und mittels einer Steuervorrichtung in Richtung des anderen Maschinenteils und zurückbewegbar sind und die jeweils eine ebene Anlagefläche aufweisen, von denen mindestens eine schräg ist und die aneinander gegenüberliegenden komplementären Gegenflächen von am anderen Maschinenteil vorgesehenen Vorsprüngen anlegbar sind, wozu die Arretierorgane mit ihrem Vorderende aus dem Führungskörper herausbewegbar sind.

Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist

^fe0 aus der DE-OS 16 02 831 bekannt

Die Anordnung der Arretierorgane im Führungskörper vermag dabei nur bedingt die angestrebte Einstellgenauigkeit beim Festlegen von fotscnaltbaren Drehtellern um vorbestimmte Drehwinkel zu gewährleisten.

Die Arretierorgane bilden dabei längliche Stößel, die bei dieser Konstruktion unabhängig voneinander in zueinander parallelen Ausnehmung des Führungskörpers axial bis in eine vordere Anschlagstellung verstellbar geführt sind.

Der hierzu erforderliche Verstellmechanismus weist eine für beide Arretierstößel gemeinsame, im Führungskörper geführte Schubstange auf, die über jeweils eine Kolbenstange mit den Arretierstößeln zusammenwirkt Die Kolbenstangen sind in den Arretierstößeln gegen die Wirkung einer Druckfeder verschiebbar angeordnet, wobei die Druckfedern verschiedene Federhärten haben. Dadurch ist sichergestellt, daß der eine Arretierstößel zum Einleiten eines Arretiervorganges dem anderen Arretierstößel etwas vorauseilt

Beim Verdrehen eines Drehtellers oder dergleichen zum Zwecke einer Neueinstellung wird deshalb zuerst der voreilende Arretierstößel mit seiner Anschlagfläche an eins Gegenfläche eines Vorsprunges des zu arretierenden Maschinenteils anschlagen, bevor der nacheilende Arretierstößel seine endgültige Arretierstellung erreicht in der er sich mit seiner Anschlagfläche an die andere Gegenfläche des betreffenden Vorsprunges anlegt, um diesen somit zwischen den Vorderenden beider Arretierstößel spielfrei zu halten.

Diese Konstruktion erfordert zur Steuerung der Arretierstößel großen technischen Aufwand und große Präzision hinsichtlich deren Führung im Führungskörper, was u. a. durch die Anordnung einseitig beaufschlagter Kugellager im Führungskörper erreicht wird.

Dabei ist bei der besonderen Anordnung der Arretierstößel die notwendige Spielfreiheit zwischen Anschlag- und Gegenflächen über einen längeren Zeitraum nur durch die Möglichkeit des Nacheilens des einen Arretierstößels gewährleistet, weil dadurch Reibungsabnutzungen zwischen den miteinander zusammenwirkenden Flächen kompensiert werden können. Allerdings resultiert daraus zwangsläufig der große Nachteil, daß die Genauigkeit, insbesondere Drehwinkelgenauigkeit, bei der Einstellung eines festzulegenden Maschinenteils nicht konstant bleiben kann, weil die Austriebsendstellung des voreilenden Arretierstößels durch einen Anschlag festgelegt ist Auch gehen dadurch Abweichungen in den Abmessungen von Vorsprüngen eines einzustellenden Maschinenteils als Ungenauigkeiten ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß bei optimaler Einfachheit in ihrer konstruktiven Ausbildung Abnutzungen an den miteinander zusammenwirkenden Flächen von Vorsprüngen und Arretierorganen und/oder Abweichungen in den Abmessungen von Arretiervorsprüngen nicht als Teilungsfehler eingehen können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden die Arretierorgane sowie der zu deren Verstellung dienende Träger ein gemeinsames Bauteil. Dementsprechend einfach ist deren Anordnung und Führung, wobei deren gegenseitige Zuordnung sicherstellt, daß Verschleiß an deren Anlageflächen sowie an den Gegenflächen der zu

arretierenden Vorsprünge wirkungslos bleiben, indem beide Arretierorgane gleichzeitig in Richtung des zu fixierenden Vorsprunges bewegt werden.

Die federnd nachgiebige Anordnung der Arretierorgane quer zu deren Längsrichtung stellt dabei sicher, daß bei Inberührungkommen der Arretierorgane mit einem Vorsprung diese auseinandergedrückt und mit einem Umfangsteil an die betreffende Führungsfläche gelegt werden, wodurch eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden zueinander auszurichtenden Maschinenteilen zustande kommt

Sofern dabei die zu arretierenden Vorsprünge an dem betreffenden Maschinenteil sich exakt in der Teilungsebene befinden, können auch Abweichungen in deren Abmessungen nicht zu Teilungsfehlern führen, weil die Positionierung durch die Führungsflächen des den Träger führenden Führungskörpers bestimmt wird, an welcher die Arretierorgane nach Inberührung kommen mit den Vorsprüngen angelegt werden.

Schließlich lassen sich Beschädigungen der Anlageflächen der Arretierorgane beispielsweise durch Schleifen leicht beheben, so daß ein Austausch des die Arretierorgane tragenden Trägers praktisch nie notwendig wird.

Eine technische besonders einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist Gegenstand des Anspruches 2. Diese Bauart bietet den Vorteil, daß sich die Arretierorgane durch die Möglichkeit eines geringfügigen Verdrehens des zylindrischen Bolzens in der Bohrung stets exakt an die Gegenflächen der Vorsprünge anlegen können.

Die federnd nachgiebige Ausbildung der Arretieren gane am zylindrischen Bolzen gestaltet sich hierbei besonders vorteilhaft nach dein Ansprüchen 3 und 4. Demgemäß können Bolzen und Arretierorgane aus einem zusammenhängenden Stück gebildet sein, das lediglich durch entsprechende Einschnitte und Bohrungen in radialer Richtung nachgiebige Schenkel besitzt, die die Aufweitung; ermöglichen.

Gemäß Anspruch 5 ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Vorsprünge nur eine schräge Anschlagfläche haben, die mit einer schrägen Gegenfläche des Trägers zusammenwirkt, während die diesen gegenüberliegenden Flächen achsparallel zum Träger verlaufen.

In diesem Falle wird dann das festzulegende Maschinenteil um einen geringen Betrag Uberschaltet, damit die beiden miteinander zusammenwirkenden Schrägflächen die beiden achsparallelen Flächen zur arretierenden Anlage bringen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der F i g. 1 und 2 der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische, überwiegend im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Feststellvorrichtung nach der Erfindung und

Fig.2 ein teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht dargestelltes Detail nach der Linie H-II in Fig. 1.

Die dargestellte Feststellvorrichtung 11 isi Teil einer Werkzeugmaschine, deren Werkzeuge oder Werkstükke auf einem nicht dargestellten Drehteller oder einen Drehtrommel angeordnet sind, die mit einer Welle 12 in Verbindung steht. Die Welle 12 ist im Maschinengestell 13 gelagert und trägt eine Arretierscheibe 14, die auf einer ihrer Stirnseiten, unter jeweils gleichem Winkel gegeneinander versetzt, z. B. acht Vorsprünge 15 aufweist. Diese Vorsprünge, die acht verschiedenen Werkzeug- oder Werkstückpositionen eines Drehtellers oder einer Drehtrommel zugeordnet sind, haben eine prismatische, d.h. dachkantartig stollenförraige Form und besitzen an ihren Seiten je eine abgeschrägte, als Gegenfläche 16 dienende Fläche, die sehr steil ist, d. h. deren Neigungswinkel nur wenig von der Achse der Welle 12 abweicht Die Vorspränge sind jedoch genau radial ausgerichtet

Im Maschinengestell 13 ist ein Führungskörper 17 in Form einer Hülse festgelegt, die eine innere Bohrung 18

ίο hat deren Bohrungsachse parallel zur Achse der Welie 12 verläuft In der Bohrung 18 ist ein Träger 19 in Form eines zylindrischen Bolzens geführt Der Bolzen hat wie insbesondere aus Fig.2 zu erkennen ist an seinem einen, in der Zeichnung rechten Ende, eine keilförmige Ausnehmung 20, die von ebenen, unter dem gleichen Winkel wie die Gegenflächen 16 abgeschrägten Anschlagflächen 21 begrenzt wird. An die Ausnehmung 20 schließt sich ein Schlitz 22 an, der axial verläuft und in einer relativ großen Querbohrung 23 endet Die Ausnehmung 20, der Schlitz 22 und die Querbohrung 23 teilen den Träger 19 bzw. den Bolzen in zwei Arretierorgane 24 auf, die je durch einen von der Querbohrung 23 einerseits und einer auf jeder Seite vorgesehenen Abflachung 25 andererseits gebildeten Federabschnitt 26 mit dem übrigen Teil des Bolzens verbunden ist Die Arretierorgane 24 sind also federnd nachgiebig mit dem übrigen Teil des Bolzens verbunden. Ihre Außenflächen 27 sind mit einem gewissen Spiel in von der Innenwand der Bohrung 18 gebildeten

Führungsflächen 28 geführt

Der bolzenförmige Träger 19 ragt am in den Zeichnungen linken Ende aus dem durch eine Hülse gebildeten Führungskörper 17 heraus und ist dort hohl ausgebildet In der Bohrung 29 ist eine Feder 30 geführt, die sich an einem Teil des Maschinengestells 13 abstützt.

Die Feder 30 drückt den bolzenförmigen Trägei 19 in

der Zeichnung nach rechts, d. h. auf die Arretierscheibe 14 mit den Vorsprüngen 15 zu.

An dem bolzenförmigen Träger 19 ist auf einem radial

zu diesem eingesetzten Zapfen 31 eine Rolle 32 angebracht die mit einer Kurvenscheibe 33 zusammenarbeitet Die Kurvenscheibe 33 ist koaxial zur Welle 12 angeordnet und sitzt auf einer Antriebswelle 36 des Drehtellers. Bei einer Umdrehung der gleichförmig umlaufenden Antriebswelle 36 schaltet ein in dem Gehäuse 13 sitzendes, nicht dargestelltes Malteserkreuz-Schaltwerk die Arretierscheibe 14 um eine Teilung, z. B. Ve Umdrehung weiter, was letzlich die Schalttischstellung darstellt

Ein Nocken 34 auf der Kurvenscheine 33 kann auf die Rolle 32 einwirken und dadurch den bolzenförmigen Träger 19 in der Zeichnung nach links, d. h. von den Vorsprüngen 15 hinweg bewegen. Der Zapfen 31 führt sich dabei in einem Schlitz des hülsenförmigen Führungskörpers 17 mit einem gewissen Spiel, so daß eine gewisse Festlegung des bolzenförmigen Trägers 19 in der gewünschten Winkelposition vorhanden ist

Das die Ausnehmung 20 tragende Ende des bolzenförmigen Trägers 19 ist so auf die Arretierscheibe

bü 14 gerichtet daß die Vorsprünge I¹? bei der Drehung der Arretierscheibe 14 genau vor die Ausnehmung 20 gebracht werden. Beim Beginn des Arretiervorganges liegt der Nocken 34 der Kurvenscheibe 33 an der Rolle 32 ar und hat gegen die Kraft der Feder 30 den Träger

b5 19 in die Stellung zurückgezogen, die in Fig.2 dargestellt ist Während der Drehung der Antriebswelle 36 wird durch das Malteserkreuz-Schaltwerk die Welle 12 um einen Teilungsschritt, im dargestellten Fall um

45°, bewegt, bis ein Vorsprung vorausgerichtet vor dem Träger 19 zu stehen kommt. Dann wird durch die Kurvenscheibe 33 die Rolle 32 freigegeben und der Träger 19 läuft unter der Kraft der Feder 30 auf den Vorsprung 15 zu. Dabei kommen die Anschlagflächen 21 zur Anlage an den Gegenflächen 16 des Vorsprunges

15 und durch die Keilwirkung der abgeschrägten Flächen wird der Träger 19 gespreizt, d. h. seine Arretierorgane 24 werden auseinandergedrückt und legen sich dübsi spielfrei an die Führungsflächen 28, d. h. ι ο die innere Bohrungswand der Bohrung 18 an. Diese Stellung ist in Fig.2 in strichpunktierten Linien angedeutet. Durch den relativ geringen Keilwinkel zwischen den Anlageflächen 21 bzw. den Gegenflächen

16 liegt zwischen diesen Flächen Selbsthemmung vor, so daß, obwohl durch die Kraft der Feder 30 nur eine kraftschlüssige Anlage erfolgt, es auch bei größeren, auf die Welle 12 wirkenden Drehkräften nicht möglich ist, daß sich die Feststellvorrichtung verschiebt. Wegen des geringen axialen Abstandes zwischen beiden Verbindungssteilen (Vorsprung/Träger und Führungskörper) und der absolut spielfreien Führung kann vielmehr die Feststellvorrichtung sogar erhebliche Kräfte und Schwingungen aufnehmen, ohne daß Verschleißgefahr zu befürchten wäre.

Aus F i g. 1, die die arretierte Stellung darstellt, ist zu erkennen, daß die Rolle 32 in dieser Arbeitsstellung nicht an der Kurve 33 anliegt, so daß der bogenförmig Träger 19 seine axiale Lage im Zusammenwirken mil dem Vorsprung selbsttätig unter der Kraft der Feder 30 sucht.

Es ist zu erkennen, daß durch die Erfindung zahlreich Vorteile erreicht werden. So macht sich beispielsweise eine Abweichung in den Abmessungen der Vorsprünge nicht in einem Teilungsfehler bemerkbar, wenn nur die Gegenliächen 16 in der genauen Winkelposition angeordnet sind.

Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlunger möglich. Obwohl hier die Festlegung von Teilungen einer drehbaren Scheibe dargestellt ist, kann die Feststellvorrichtung auch für die Festlegung linearer Bewegungen verwendet werden. Die Ausbildung des Trägers als ein runder Bolzen ist besonders einfach herzustellen und wegen der Selbsteinstellung auf die richtige Winkellage sehr vorteilhaft, es wäre jedoch auch denkbar, die Führungsflächen 28 als ebene oder prismatisch geformte Flächen auszubilden und dem Feststellteil eine diesem angepaßte Gestalt zu geben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Feststellen von Maschinenteilen in vorbestimmten Stellungen zueinander, insbesondere von fortschaltbaren Drehtellern an Werkzeug- und/oder Montagemaschinen, mit zwei an einem Maschinenteil vorgesehenen, im Abstand voneinander angeordneten länglichen Arretierorganen, die in einem Führungskörper zwischen Führungsflächen verschiebbar angeordnet und mittels einer Steuervorrichtung in Richtung des anderen Maschinenteils und zurückbewegbar sind und die jeweils eine ebene Anlagefläche aufweisen, von denen mindestens eine schräg ist und die an einander gegenüberliegenden komplementären Gegenflächen von am anderen Maschinenteil vorgesehenen Vorsprüngen anlegbar sind, wozu die Arretierorgane mit ihrem Vorderende aus dem Führungskörper herausbewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierorgane (24) an einem gemeinsamen Träger (19) angeordnet sind und zur spielfreien Berührung ihrer Anlageflächen (21) an den Gegenflächen (16) der am anderen Maschinenteil vorgesehenen Vorsprünge (15) unter Einwirkung der letzteren quer zu ihrer Längsrichtung federnd nachgiebig sind

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (19) ein in einer Bohrung (18) des Führungskörpers (17) axial verschiebbarer zylindrischer Bolzen ist, dessen Vorderende zur Bildung der Arretierorgane (24) geschlitzt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur federnd nachgiebigen Ausbildung der die Anlageflächen (21) aufweisenden Arretierorgane (24) der die letzteren bildende Schlitz (22) auf einem Teilstück seiner Länge erweitert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur federnd nachgiebigen Ausbildung der Arretierorgane (24) vorgesehene Schlitzerweiterung durch eine sich an den Schlitz (22) anschließende Querbohrung (23) im Bolzen (19) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (21) des einen Arretierorganes eine schräge Fläche und die des anderen Arretierorganes eine zur Verstelleinrichtung des Trägers parallele Fläche ist.