DE2910835C2 - Wechseltisch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wechseltisch zum Bewegen eines Werkstückes zwischen zwei Endstellungen mit einer das Werkstück tragenden Platte und mit einem Antriebsmotor, dessen Antriebsglied eine hin- und hergehende Bewegung ausführt und über ein einen Kniehebel enthaltendes Hebelgetriebe mit der Platte in Antriebsverbindung steht, wobei die Platte eine im wesentlichen harmonische hin- und hergehende Bewegung

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lusfQhrt nur eine ungleichmäßige Bewegung erzieh werden

Ein vergleichbarer lisch ist als Teil einer Werkzeug- kann.

maschine zum spanenden Abheben von Material von Ein erfindungsgemäßer Wechseltisch eignet sich aucb der Oberfläche eines auf dem Tisch aufgespannten ein- zum Bewegen schwerer Werkstücke zwischen zwei zigen Werkstückes in der FR-PS 11 02 795 beschrieben. 5 Endlagen, da er keine Getriebeteile aufweist, die gegen-Bei ihr sind ein das umlaufende Werkzeug tragender einander gleiten und starkem Verschleiß unterworfen Maschinenarm und der Tisch um zwei voneinander ent- sind. Die gesamte Bewegungsumformung zwischen dem Fernte vertikale Achsen von einem gemeinsamen An- gleichförmig laufenden Abtriebsteil des Antriebsmotors trieb her verschwenkbar, der auf einen drehfest mit dem und der im wesentlichen harmonisch zwischen dec Enddas Werkzeug lagernden Maschinenarm verbundenen 10 lagen bewegten Platte erfolgt unter Verwendung robus-Hebel arbeitet, wobei Tisch und Bearbeitungsarm je- ter, gelenkig verbundener Hebel. Diese sind so angeordweils eine eigene Bewegung ausführen können und die- net daß man in der Kraftübertragung bei den Endlagen se Bewegungen synchronisiert sind. Am freien Ende des der Platte jeweils zwei gelenkig miteinander vei bundemit dem gemeinsamen Antrieb verbundenen Hebels ist ne Hebel vorfindet, deren Längsachsen fluchten. In der ein Antriebshebe! angelenkt, der mit seinem anderen 15 Nachbarschaft der Endlagen führt eine Drehung des Ende gelenkig mit einem Schwenkhebel verbunden ist, getriebenen Getriebeteiles des Hebelgetriebes noch zu der seinerseits drehfest mit einer die Platte des Wechsel- keiner nennenswerten Drehung des treibenden Getrietisches tragenden Welle verbunden ist. Zur Einstellung beteiles, da sich die Enden der in der Endlage genau mit der Endlagen des das Werkstück tragenden Wechselti- ihrer Längsachse fluchtenden beiden Hebel längs einer sches sind konzentrisch zur Wechseltischdrehachse 20 gemeinsamen Tangente an ihre bogenförmige Bahn beraumfest angeordnete Anschläge vorgesehen. wegen. Man hat also eine Bewegung· ^mformcharakte-

Bei der bekannten Anordnung nach der FR-PS ristik wie bei einem Kniehebelgestänge: 'iine hohe Un-

11 02 795, die keinen Wechseltisch im eigentlicnen Sinne tersetzung in der Umgebung der Endlagen. Damit wer-

darstellt und bei der man sich die Aufgabe gestellt hat, den die Endlagen der die Werkstücke tragenden Platte

eine Bearbeitungsmaschine zu schaffen, mit deren Hilfe 25 unabhängig von Schwankungen in der Endlage des Ab-

bei relativ geringem Raumaufwand eine möglichst gro- triebsteibs des Antriebsmotors; das Ein- und das Aus-

Be Werkstückoberfläche bearbeitet werden kann, findet fahren erfolgt sanft Während man aber bei üblichen

das Einfahren in die und das Ausfahren aus den Endstel- Kniehebelgestängen eine solche hohe Untersetzung nur

lungen recht plötzlich statt das nachteilig ist zumal bei einer einzigen Endlage findet hat man bei einem

auch die Verwendung von raumfesten Anschlägen zum 30 erfindungsgemäßen Wechseltisch eine hohe Unterset-

Begrenzen des Hubes des Tisches dazu beiträgt daß ein zung in der Nachbarschaft zweier Endlagen. Zwischen

sehr scharfes Abbremsen bei den Endlagen stattfindet diesen beiden Endlagen erfolgt dann die eigentliche

Demgegenüber hat sich die vorliegende Erfindung Wechselbewegung unter höherer Geschwindigkeit

die Aufgabe gestellt einen Wechseltisch gemäß dem Beim Bewegen zwischen den beiden Endlagen wirken

Oberbegriff des Anspruches 1 mit einer zwei Werkstük- 35 aber trotzdem auf die Werkstücke nur geringe Träg-

ke tragenden. Bewegungen zwischen zwei Endstellun- heitskräfte ein, so daß sie nicht von der Platte herunter-

gen ausführenden Tischplatte zu schaffen, bei dem eine fallen oder auf ihr verrutschen. Obwohl er auch zur

ebenfalls harmonische, in beiden Richtungen möglichst Bewegung schwerer Werkstücke geeignet ist läßt sich

gleichen Verlauf besitzende Bewegung der Tischplatte ein erfindungsgemäßer Wechseltisch preisgünstig her-

erzielbar ist wobei trotz hoher mittlerer Verschiebege- 40 stellen, da das Hebelgetriebe für die Bewegungsumfor-

schwindigkeiten das Anhalten in den Endlagen und das mung aus billigem Stangenmaterial oder billigen dicken

Beschleunigen aus den Endlagen heraus sanft erfolgt Stanzteilen hergestellt werden kann. Ein erfindungsge-

und die Endlagen präzise angefahren werden können, mäßer Wechseltisch ist auch praktisch spielfrei, da die

wobei auch noch leistungsmäßig eine gute Anpassung zur Verbindung der Hebel verwendeten üslenke als

an den Antriebsmotor erreicht werden kann. 45 spielfreie Standardbauelemente im Handel preisgünstig

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erhältlich sind und auch unter geringem Aufwand hergelöst, daß für einen Wechseltisch, dessen Platte linear gestellt werden können. Auch von der Geräuschentbeweglich ist, das Hebelgetriebe zwei Kniehebelsyste- wicklung her ist ein erfindungsgemäßer Wechseltisch me umfaßt wobei in an sich bekannter Weise das Ende vorteilhafter als ein solcher, bei dem mit Anschlägen eines Hebels eines erste? der beiden Kniehebelsysteme so gearbeitet wird, gegen welche die Platte bei den Endlaan der Platte und das andere Ende dieses Kniehebelsy- gen unter Geräuschentwicklung anläuft stems ortsfest angelenkt bt, wobei weiterhin das Ende Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in eines Hebels des zweiten Kniehebelsystems in an sich Unteransprüchen angegeben.

bekannter Weise ebenfalls ortsfest angelenkt ist, wäh- Mu der Weiterbildung der Erfindung gemäß An-

rend das zugehörige andere Ende zwischen den Enden 55 Spruch 5 wird erreicht, daß als Antriebsmotor auch ein

des ersten Kniehebelsystems angreift und wobei in an solcher mit linear bewegtem Abtriebsteil verwendet

sich bekannter Weise das Abtriebsglied des Antriebs- werden kann und trotzdem die erforderliche Bewegung

motors am zweiten Kniehebelsystem angreift, in dem des ortsfest angelenkten Hebels des Kniehebelsystems

Sinne, daß in beiden Endlagen der Plane jeweils eines unter Verwendung sehr einfacher zusätzlicher Bauteile

der beiden Kniehebelsysteme sich in der Strecklage bef- 60 erhalten wird,

indet Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß An-

Hierbei ist aus der DE-PS 5 25 242 ein für den Antrieb spruch6 wird erreicht, daß das Übersetzungsgetriebe

von Stanzen oder Pressen bestimmtes und nicht für den ein Übersetzungsverhältnis von genau 2 aufweist. Dies

Antrieb eines Wechseltisches geeignetes Hebelgetriebe erleichtert Justierarbeiten.

bekannt, das zu dem Zwecke, ein großes Übersetzungs- 65 Die Weiterbildur £ der Erfindung gemäß Anspruch 7

verhältnis zwischen Antriebs- und Arbeitsbewegung zu ist im Hinblick auf einen besonders kompakten Aufbau

erzielen, drei hintereirjqdergeschaltete untereinander des Wechseltisches von Vorteil,

verbundene Kniehebelsysteme enthält, mit deren Hilfe Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausfüh-

rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert In dieser zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf die Unterseite eines Wechseltisches zum Verschwenken von Werkstücken zwischen zwei Endlagen, wobei eine untere Getriebeplattc teilweise weggebrochen gezeigt ist;

F i g. 2 eine Aufsicht auf einen Wechseltisch zum Verschieben von Werkstücken zwischen zwei Endlagen mit einem ähnlichen Hebelgetriebe, wie es bei dem Wechseltisch nach F i g. 1 verwendet wird, wobei eine obere Getriebeplatte teilweise weggebrochen ist;

F i g. 3 eine vereinfachte schematische Darstellung des Hebelgetriebes des Wechseltisches nach den F i g. 1 und 2;

F i g. 4 eine schematische Darstellung eines ähnlichen Hebelgetriebes zur Bewegungsumformung wie in F i g. 3, welches jedoch auf einen kleineren Indexierungshub ausgelegt ist;

F i g. 5 cir.c schcn-.atischc Darstellung eines aus Hebeln bestehenden Obersetzergetriebes, welches den Hebelgetrieben nach den F i g. 3 und 4 nachgeschaltet einen Indexierungshub von etwas mehr als bis zu 180° ermöglicht;

F i g. 6 eine schematische Darstellung eines abgewandelten Hebelgetriebes für einen Wechseltisch;

F i g. 7a und 7b schematische Darstellungen eines weiter abgewandelten Hebelgetriebes für einen Wechseltisch in der ersten bzw. der zweiten Endlage und

Fig.8a und 8b schematische Darstellungen eines ähnlichen Hebelgetriebes wie die F i g. 7a und 7b jedoch mit linear geführtem Abtriebsteil, wobei wiederum die beiden Endlagen gezeigt sind.

Fig. 1 zeigt einen Wechseltisch zum Verschwenken von Werkstücken zwischen zwei Endlagen mit einer kreisförmigen Platte 10, die auf ihrer Oberseite mit einer zylindrischen Ausnehmung 12 zum Aufnehmen eines Werkstückes versehen ist. Die Platte 10 ist über einen Arm 14 mit einer Welle 16 verbunden, die in der Regel vertikal ausgerichtet ist. bei Bedarf jedoch auch schräg geneigt sein kann.

An die Welle 16 ist ein Antriebsteil 18 angeschweißt Dessen freies Ende ist über ein insgesamt mit 20 bezeichnetes Hebelgetriebe mit der Kolbenstange 22 eines doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinders 24 verbunden. Das Hebelgetriebe 20 besteht aus vier gelenkig verbundenen Hebeln. 26, 28, 30 und 32. Von diesen Hebeln bilden jeweils ein rahmenfest gelagerter und ein beweglich gelagerter ein Paar von Hebeln, die zusammen jeweils ein Kniehebelgestänge bilden. Bei dem das erste Kniehebelgestänge bildenden ersten Hebelpaar ist der Heoel 26 um eine raumfeste Achse drehbar auf einem Gelenkstift 34 gelagert der eine obere Getriebeplatte 36 und eine untere Getriebeplatte 38 durchsetzt und fest mit diesen verbunden ist Die Getriebeplatte 38 trägt zugleich eine Lagerbuchse 40 für das obere Ende der Weile 16. Der Hebel 28 als der zweite Hebel des ersten Hebelpaares ist am einen Ende über einer. Gelenkbolzen 42 mit dem freien Ende des ersten Hebels 26 und am anderen Ende über einen Gelenkbolzen 44 mit dem freien Ende des Antriebshebels 18 verbunden.

Beim zweiten Hebelpaar ist der erste Hebel 30 auf einem Gelenkstift 46 verschwenkbar, welche ebenfalls in beiden Getriebeplatten 36 und 38 festgelegt ist Der zweite Hebe! 32 ist am einen Ende über einen Gelenkbolzen 48 mit dem freien Ende des ersten Hebels 30 und am anderen Ende über einen Gelenkbogen 50 mit einem mittleren Punkt des Hebels 26 verbunden.

Die Kolbenstange 22 greift gelenkig am Gelenkbolzen 48 an, und das Gehäuse des Arbeitszylinders 24 ist über einen weiteren Gelenkstift 52 verschwenkbar an den Getriebeplatten 36 und 38 festgelegt. Letztere tra gen ferner zwei Anschlagstifte 54 und 56, welche den Schwenkbereich des Hebels 30 auf 90° begrenzen.

Die Kammern des Arbeitszylinders 24 sind über zwei Leitungen 58 und 60, die gestrichelt eingezeichnete flexible Abschnitte enthalten, mit den Arbeitsöffnungen eines 4/3-Vcntiles 62 verbunden, dessen einer Eingang über eine Leitung 64 mit der Förderseite einer Druckpumpe 66 verbunden ist. Der andere Eingang des Ventils 62 ist über eine Leitung 68 mit einem unter niederem Druck stehenden Vorratsbehälter 70 für Hydrauliköl verbunden. Bei neutraler Stellung des Ventilschiebers des Ventiles 62 fördert die Druckpumpe 66 über ein Überdruckventil 72 direkt zurück zum Vorratsbehälter 70.

Die untere Octriehenlatte 38 ist über vier rohrförmi-

ge vertikale Stände 94 mit einer nicht dargestellten unteren Bodenplatte des Wechseltisches verbunden, welche auch die untere Lagerbuchse für die Welle 16 trägt.

Der oben beschriebene Wechseltisch arbeitet wie folgt:

Die gezeigte Stellung entspricht der einen Endstellung der Platte Ic. Bei der gezeigten Stellung des Ventiles 62 ist der Arbeitszylinder 24 hydraulisch verriegelt Bewegt it in den Ventilschieber des Ventiles 62 in der Zeichnung nach links, so wird die Leitung 58 mit Druck beaufschlagt und die Kolbenstange 22 wird eingefahren. Dies führt dazu, daß der Antriebshebel 18 im Uhrzeigersinne verschwenkt wird, bis der Hebel 30 am Anschlagstift 56 anschlägt Die Platte 10 hat nun ihre andere Endstellung erhalten, in welcher sie ebenfalls um 90° im

Uhrzeigersinne aus der in F i g. 1 gezeigten Stellung

herausgedreht ist In dieser anderen Endstellung kann die Platte 10 durch Zurückbewegen des Ventilschiebers des Ventiles 62 wieder hydraulisch verriegelt werden.

Zum Zurückbewegen der Platte 10 in die in F i g. 1

gezeigte Stellung wird der Ventilschieber des Ventiles 62 in der Zeichnung ganz nach rechts bewegt, so daß die Leitung 60 mit Druck beaufschlagt ist. Nun wird die Kolbenstange 22 ausgefahren, bis der Hebel 30 am Anschlagstift 54 anliegt also um 90° entgegen dem Uhrzei- gersinne gedreht worden ist. Diese Bewegung führt zu einem Verschwenken des Antriebshebels 18 ebenfalls um 90° entgegen dem Uhrzeigersinne und damit auch zu einer entsprechenden Verschwenkung der Platte 10.

F i g. 2 zeigt einen Wechseltisch, der sehr ähnlich auf-

gebaut ist wie der in F i g. 1 gezeigte Wechseltisch. Entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und brauchen hier nicht noch einmal beschrieben zu werden. An Stelle der Platte 10 ist jedoch hier eine Platte 74 mit einer in der Oberseite ausgebildeten Ausnehmung 76 vorgesehen, weiche auf geradlinigen Führungsschienen 78 läuft Die Führungsschienen 78 sind auf einer Rahmenplatte 80 befestigt, welche zugleich die untere Getriebeplatte 36 von F i g. 1 ersetzt Die Platte 74 hat eine Bohrung 82, in weiche der Gelenkstift 46 des Hebels 28 direkt eingreift Das Hebelgetriebe 20, über das die Platte 74 vom Arbeitszylinder 24 angetrieben wird, hat genau den gleichen Aufbau wie schon oben beschrieben. Die verschiedenen Gelenkstifte sind am oberen Ende nun in der einen oberen Geiriebeplatte 84 festgelegt welche der oberen Getriebeplatte 38 von F i g. 1 entspricht Die obere Getriebeplatte 84 ist zum größten Teil weggebrochen dargestellt, um Einzelheiten des Hebelgetriebes 20 zeigen zu kön-

nen. Es versteht sich, daß sie am Rand durch Abstandkörper mit der Rahmenplatte 80 verbunden sein kann und daß das gesamte Hebelgetriebe 20 dutch eine die Getriebeplatte 84 mit der Rahmenplatte 80 verbundene Wand abgeschlossen sein kann.

Der in F i g. 2 gezeigte Wechseltisch arbeitet von der Kinematik her ganz ähnlich wie der Wechseltisch nach F i g. 1. ^>;r Tisch 74 wird sanft aus der einen Endlage heraus beschleunigt, mit größerer Geschwindigkeit verfahren und bei Annäherung an die andere Endlage sanft abgebremst. Der Abstand zwischen den beiden Endlagen läßt sich über die Länge der Hebel 26 und 28 leicht variieren. Einzelheiten der erhaltenen Bewegungsumformung werden weiter unten besprochen.

Nachstehend wird nun unter Bezugnahme auf F i g. 3 die Kinematik eines Hebelgetriebes näher beschrieben, welches eine eingangsseitige Drehbewegung von 90° in eine ausgangsseitige Drehbewegung von 90° umsetzt, wobei jedoch am Anfang und am End? Her ausgangsseitigen Drehbewegung eine sanfte Beschleunigung erhalten wird. In F i g. 3 sind wie in allen nachstehenden Figuren raumfeste Achsen durch dicke Punkte wiedergegeben, im Raum bewegte Gelenkpunkte durch kleine Punkte.

Das getriebene Getriebeteil kann der Hebel 100 sein, welche um die raumfeste Achse 102 verschwenkbar ist. Das Antreiben des Hebels 100 kann dann durch eine fest mit ihm verbundene, um die Achse 102 umlaufende Welle oder durch einen an ihm angreifenden Linearantrieb erfolgen. Das getriebene Getriebeteil kann aber genausogut auch der Hebel 104 sein, welche am Gelenkpunkt 106 mit dem Hebel 100 verbunden ist. In diesem Falle scheidet ein direkter Antrieb durch einen umlaufenden Motor aus.

Die effektive Länge des Hebels 104 entspricht dem l/2-fachen der effektiven Länge des Hebels 100. Unter effektiver Länge eines Hebels ist jeweils der Abstand zwischen seinen Gelenkpunkten bzw. Drehachsen zu verstehen. Dies ist beim Hebel 100 der Abstand zwischen der Achse 102 und dem Gelenkpunkt 106, beim Hebel 104 der Abstand zwischen dem Gelenkpunkt und einem Gelenkpunkt 108, bei welchem er mit einem Hebel 110 verbunden ist Der Hebel UO ist um eine raumfeste Achse 112 drehbar. Sein freies Ende ist Ober einen Gelenkpunkt 114 mit einem Hebel 116 verbunden, dessen zweites Ende Ober einen Gelenkpunkt 118 mit einem das Abtriebsteil des Getriebes darstellenden Hebel 120 verbunden ist, welcher um eine raumfeste Achse 122 drehbar ist. Die effektive Länge des Hebels 120 ist gleich der des Hebels UO, während die effektive Länge des Hebels 116 wieder das ^2-fache derjenigen des Hebels 110 ist

Die Lage der raumfesten Achsen 102,112 und 122 ist so auf die Längen der Hebel abgestimmt, daß in der einen, ausgezogen dargestellten Endstellung des Hebelgetriebes die Achse 112 und die Gelenkpunkte 106 und 118 auf einer Geraden liegen und in der anderen, gestrichelt angedeuteten Endstellung die Achse 112 und die Gelenkpunkte 108 (und 114) sowie 118 auf einer Geraden liegen.

Man erkennt, daß bei der hier gezeigten Geometrie eine Drehung des Hebels 100 um 90° insgesamt zu einer genau gleich großen Drehung des Hebels 120 in gleichem Drehsinne führt Allerdings föhn eine vorgegebene Drehung des Hebels 100 zu Beginn und zu Ende der 90°-Bewegung nur zu einer viel kleineren Bewegung des Hebels 120. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Hebelgetriebe zwei Kniehebelgestänge aufweist, weiche zu Beginn bzw. zu Ende der 90°-Bewegung aktiv werden.

Bei der ausgezogenen wiedergegebenen Stellung der Getriebeteile bilden die Hebel 100 und 104 ein Kniehebclgestänge. Eine Drehung des Hebels 100 führt in erster Linie zu einer entsprechenden Drehung des Hebels 104. jedoch nur zu einer kleinen Verlagerung des Gelenkpunktes 108. Damit wird der Hebel 110 nur wenig verschwenkt, damit bleibt auch der Hebel 120 im we·

ίο sentlichen in Ruhe. Gegen Ende der 90°-Bewegung bilden die Hebel UO und 116 ein Kniehebelgestänge. Eine Drehung des Hebels 100 um einen vorgegebenen Winkel führt zwar zu einer vergleichbaren Drehung des Hebels 110. Hierdurch wird aber der Hebel 116 nur

is verschwenkt, der Gelenkpunkt 118 wird kaum verlagert. Damit bleibt auch der Hebel 120 im wesentlichen stehen.

Durch die Änderung der effektiven Längen der Hebel läßt sich das »Gesamtübersetzungsverhältnis« des Hebelgetriebes einfach auf den Wert eins einjustieren oder von ihm entfernen. Man erkennt leicht, daß man durch Verkürzen des Hebels 120 bei ansonsten im wesentlichen gleicher Getriebegeometrie eine 90°-Eingangsbewegung in einen kleineren Indexierungshub als 90° um· setzen kann; entsprechend kann man bei unverändertem Hub des Eingangsteiles durch Verlängerung des Hebels 120 einen Indexierungshub von mehr als 90" erzielen. Die Verkleinerung bzw. Vergrößerung des »Gesamtübersetzungsverhältnisses« kann man durch Vergrößern bzw. durch Verkleinern der effektiven Länge des Hebels 120 erzielen. Durch Änderungen am Hebel 116 kann man das Justieren vornehmen.

Das Übersetzungsverhältnis und die Art der Kniehebelwirkung, d. h. die Stärke der Beschleunigung bei den Endlagen läßt sich durch die Anordnung der raumfesten Achsen und die effektiven Längen der Hebel in vielfacher Weise variieren. Gewünschte besondere Eigenschaften des Hebeigetriebes lassen sich leicht graphisch oder auch rechnerisch ermitteln. Wichtig ist nur, daß man darauf achtet daß in beiden Endlagen jeweils zwei gelenkig verbundene, jeweils fluchtende Hebel ein Kniehebelgestänge bilden, welches die bei Annäherung an die Endlage progressiv zunehmende Bewegungsuntersetzung und damit eine entsprechend progressiv zunehmende Kraftübertragung sicherstellt.

Fig.4 zeigt ein ganz ähnliches Hebelgetriebe wie F i g. 3, welches jedoch durch Änderung der Lage der raumfesten Achsen und Änderung der effektiven Hebellängen auf e<;i »Gesamtübersetzungsverhältnis« eins bei

so einem Indexierungshub von etwa45° ausgelegt ist.

Wie schon oben dargelegt, kann man ein Hebelgetriebe nach Fig.3 auch für einen Indexierungshub von mehr als 90° auslegen. Eine oberste Grenze von etwa 180° ist dadurch gesetzt daß ein solches Hebelgetriebe zwangsläufig einen Totpunkt hat, über welchen man es nicht definiert hinweg bewegen kann. Um auch größere lndexierungshübe zu erzielen, kann man dem Abtriebsteil des eigentlichen Hebelgetriebes ein Obersetzergetriebe nach F i g. 5 nachschalten, welches ebenfalls ausschließlich aus Hebeln besteht, nämlich den drei Hebeln 124,126,128.

Der Hebel 124 ist um eine raumfeste Achse 130, der Hebel 128 um eine raumfeste Achse 132 drehbar; der Hebel 126 ist über Gelenkpunkte 134,136 mit den freien Enden der Hebel 124 und 128 verbunden. Die effektive Länge des Hebels 128 ist gleich dem Abstand der raumfesten Achsen 130 und 132, die effektive Länge des Hebels 126 beträgt das y/2-fache dieses Abstandes, und die

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effektive Länge des Hebels 124 ist gleich dem Doppel- Kniehebelwirkung der »antiparallel« fluchtenden ten dieses Abstandes. (F i g. 7a) bzw. par«,¹IeI fluchtenden (F i g. 7b) ausgerich-Bei dieser Geometrie erhält man aus einer Drehung teten Hebel 158 und 144 (Arm \44b) zurückzuführen ist. des Hebels 124 um 90° im Uhrzeigersinne eine gleich- Um diese doppelte Kniehebelwirkung ein und derselben sinnige Drehung des Hebels 128 um genau 180°. Die 5 Hebel zu erhalten, muß der Hebel 144 um 180° gedreht entsprechende Stellung der Hebel und Gelenkpunkte in werden. Eine so große Drehung könnte von einem Lineder letztgenannten Endstellung ist in Fig. 5 wieder armotor nicht bewerkstelligt werden. Deshalb stellt der gestrichelt wiedergegeben. Arm 144a des Winkelhebels J44 zugleich das Abtriebs-Das Übersetzfcfgetriebe nach Fig.5 läßt sich natür- teil eines vorgeschalteten Übersetzungsgetriebes dar, lieh auch bei anderen Schrittgetrieben verwenden, wel- io das genau gleich ausgebaut und dimensioniert ist, wie ehe nur innerhalb eines vorgegebenen Winkclbereichs das Übersetzergetriebe nach Fig.5. Eine 90°-Vereine gleichförmige Eingangsbewegung in eine nicht Schwenkung, wie sie nun doch am Hebel 140 erfordergleichförmige Ausgangsbewegung umsetzen. lieh ist, kann auch ein Linearmotor, z. B, ein Druckluft-

F ig. 6 zeigt ein weiteres Hebelgetriebe zur Bewe- zylinder oder ein Hydraulikzylinder bewerkstelligen.

gungsumformung, welches man aus den Hebelgetrieben 15 Im übrigen ist beim Hebelgetriebe nach den F i g. 7a

nach den Fig.3 und 4 dadurch ableiten kann, daß man und 7b der Hebel 158 gerade doppelt so lang wie der

die Achsen 102 und 122 zusammenfallen läßt und dafür Arm 1446, also gleich dem doppelten Abstand der Ach-

den geradlinigen zweiarmigen Hebel 110 als Winkelhe- sen 142 und 148, während die Länge des Hebels 162

j* bei ausbildet, dessen Arme 110a und 110/> einen unver- gleich dem y/2. Teil der Länge des Hebels 158 ist. Damit

änderlich fest vorgegebenen Winkel einschließen, wie 20 erhält man gerade das »Gesamtübersetzungsverhält-

durch eine fest mit den Armen UOaund HOb verbünde- nis« eins bei einem lndexierungshub von 90°.

ne Strebe 138 angedeutet ist. Die F i g. 8a und 8b zeigen die Endstellungen eines

^: Das in Fig.6 gezeigte Hebelgetriebe läuft von der geringfügig abgewandelten Hebelgetriebes nach den

: Funktion her auf das Hebelgetriebe nach F i g. 3 heraus, F i g. 7a und 7b. Bei ihm ist der Hebel 158 am freien Ende

'i' hat jedoch nur zwei raumfeste Achsen. Ein weiterer 25 mit einem Führungsstift 166 versehen, welche in einer

/v Vorteil ist der, daß man ohne weiteres den Hebel 100, Führungsnut 168 einer ansonsten nicht gezeigten Ge-

; die Hebelarme UOa und 1106 sowie den Hebel 120 triebeplatte läuft. Man erhält so aus einer gleichförmi-

;* gleich lang wählen kann, ohne daß zwei Hebel genau gen Drehbewegung auf der Eingangsseite eine im we-

i'lj übereinander zu liegen kommen, wie dies bei entspre- sentlichen harmonische, nicht lineare Bewegung auf der

.v chender Längenwahl beim Hebelgetriebe nach Fig.3 30 Abtriebsseite.

S der Fall wäre. Man kann also die Hebel 100 und 120 Anstatt separate Anschläge 54 und 56 vorzusehen,

ff. sowie die Hebelarme 110a und 1 106 alle untereinander kann man auch die Zylinder voll ein- und ausfahren.

K; völlig gleich bearbeiten, ebenso die untereinander wie- Zum Antrieb sind grundsätzlich Motoren geeignet, U derum gleich langen Hebel 104,116. Hierdurch läßt sich die innerhalb eines bestimmten Kraftbereichs eine mög-

{&/ das Gesamtübersetzungsverhältnis noch genauer vor- 35 liehst konstante Verschiebegeschwindigkeit bewirken.

|d geben als bei Einzelherstellung der Hebel. Außerdem ist Hierunter fallen insbesondere Gewindespindeln, die

i| die Herstellung so natürlich einfacher und billiger. z.B. von einem Nebenschluß-Kurzschlußanker- oder

Ein weiterer Vorteil des Hebelgetriebes nach F i g. 6 Synchronmotor angetrieben werden. Ebenfalls gut ge-

li i i i

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jlj ist der, daß die Hebel beim Bewegen von der einen eignet sind Hydraulikzylinder, die von einer Pumpe mit

M Endlage (ausgezogen) in die andere (gestrichelt) eine im 40 konstanter Fördermenge gespeist werden. Es genügt

ff wesentlichen parallelogrammförmige Fläche überfah- aber auch bei weitem, wenn ein Hydraulikmotor oder

ren. Das Hebelgetriebe baut also sehr kompakt, was für -zylinder mit konstantem Druck mit einem genügend viele Anwendungen von Vorteil ist großen Widerstand betrieben wird, dessen Druckabfall

Die F i g. 7a und 7b zeigen ein Hebelgetriebe, bei dem etwa dem Quadrat der Durchflußmenge proportional die Kniehebelgestänge bei den beiden Endlagen durch 45 ist. Beim Einsatz eines Pneumatikzylinders ist es vorteilein und dieselben beiden Hebel gebildet sind. haf t, eine Ölbremse einzusetzen, um die Geschwindig-

Ein erster Hebel 140 ist um eine raumfeste Achse 142 keit genügend gut konstant zu halten.

drehbar. Ein Winkelhebel 144 mit durch eine Strebe 146

fest verbundenen Armen 144a und 1446 ist um eine Hierzu 6 Blatt Zeichnungen raumfeste Achse 148 drehbar. so

Ein mittlerer Hebel 150 ist an Gelenkpunkten 152 und 154 am freien Ende des Hebels 140 bzw. des Armes 144a befestigt.

An einem vom Arm 1446 getragenen Gelenkpunkt 156 ist ein Hebel 158 befestigt, dessen zweites Ende 55 über einen Gelenkpunkt 160 mit einem Hebel 162 verbunden ist, welcher um eine raumfeste Achse 164 drehbar ist Die Hebel 140 und 158 sind jeweils zweifach gekröpft so daß sie um volle 90° bzw. 180° gedreht werden können, ohne an den die Achse 148 vorgeben- 6O den Gelenkstift anzustoßen.

Wie man aus dem Vergleich der Getriebeendstellungen von Fig.7a und 7b erkennt ist das Hebelgetriebe auf ein »Gesamtübersetzungsverhältnis« eins ausgelegt Eine Drehung des Hebels 140 um 90° führt genau zu 65 einer Drehung des Hebels 162 um 90°. Man hat jedoch wieder eine sanfte Beschleunigung, d. h. hohe Untersetzune bei den Enden des Winkelbereiches, was auf die

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Wechseltisch zum Bewegen eines Werkstückes zwischen zwei Endstellungen mit einer das Werkstück tragenden Platte und mit einem Antriebsmotor, dessen Antriebsglied eine hin- und hergehende Bewegung ausführt und über ein einen Kniehebel enthaltendes Hebelgetriebe mit der Platte in Antriebsverbindung steht, wobei die Platte eine im wesentlichen harmonische hin- und hergehende Bewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Wechseltisch, dessen Platte (74) linear beweglich ist, das Hebelgetriebe zwei Kniehebelsysteme (26, 28 bzw. 30, 32) umfaßt, wobei in an sich bekannter Weise das Ende eines Hebels (28) eines ersten (26, 28) der beiden Kniehebelsysteme an der Platte (74) und das andere Ende dieses Kniehebelsystems ortsfest angelenkt (34) ist. wobei weiterhin das Ende eines t-iebels (30) des zweiten Kniehebelsysieins (30, 32) in an sich bekannter Weise ebenfalls ortsfest angelenkt (46) ist, während das zugehörige andere Ende zwischen den Enden des ersten Kniehebelsystems (26, 28) angreift, und wobei in an sich bekannter Weise das Abtriebsglied des Antriebsmotors (24) am zweiten Kniehebelsystem (30, 32) angreift, in dem Sinne, daß in beiden Endlagen der Platte (74) jeweils eines der beiden Kniehebelsysteme (26, 28 bzw. 30, 32) sich in der Strecklage berindet.

2. Wechselexh zum Bewegen eines Werkstücks zwischen zwei Endstellungen mit einer das Werkstück tragenden Platte und mit einem Antriebsmotor, dessen Antriebsglied eiiie hir- und hergehende Bewegung ausführt und über ein einen Kniehebel enthaltendes Hebelgetriebe mit der Platte in Antriebsverbindung steht, wobei die Platte eine im wesentlichen harmonische hin- und hergehende Schwenkbewegung um eine raumfeste Achse ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelgetricbe zwei Kniehebelsysteme (26, 28 bzw. 30, 32) umfaßt, wobei in an sich bekannter Weise das eine Ende eines Hebels (28) eines ersten (26, 28) der beiden Kniehebelsysteme an einem mit der Platte (10) verbundenen Antriebshebe! (18) angelenkt (44) ist und das andere Ende dieses Kniehebelsystems ortsfest angelenkt (34) ist, wobei weiterhin d?s Ende eines Hebels (30) des zweiten Kniehebelsystems (30,32) in an sich bekannter Weise ebenfalls ortsfest angclenkt (46) ist, das zugehörige andere Ende zwischen den Enden des ersten Knieheoelsystems (26,28) angreift, und wobei in an sich bekannter Weise das Abtriebsglied des Antriebsmotors (24) am zweiten Kniehebelsystem (30,32) angreift, in dem Sinne, daß in beiden Endlagen der Platte (10) jeweils eines der beiden Kniehebelsysteme (26, 28 bzw. 30, 32) sich in der Strecklage befindet (F i g. 1).

3. Wechseltisch zum Bewegen eines Werkstücks zwischen zwei Endstellungen mit einer das Werk-Stück tragenden Platte und mit einem Antriebsmo- t>o tor, dessen Abtriebsglied eine hin- und hergehende Bewegung ausführt und über ein einen Kniehebel enthaltendes Hebelgetriebe mit der Platte in Antriebsverbindung steht, wobei die Platte eine im wesentlichen harmonische hin- und hergehende Bcwe- t>5 gung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Wechseltisch, dessen Platte linear beweglich (160) ist. das Hebelgetriebe ein Knichebclsystem (144Z>, 158) umfaßt, dessen einer Hebel (1446J um 180° schwenkbar ist so daß sich zwei »Strecklagen« ergeben, entsprechend einem Kurbeltrieb, wobei dessen eines Ende an der Platte und dessen anderes Ende ortsfest angelenkt (148) ist und wobei das Abtriebsg'ied des Antriebsmotors drehend auf den ortsfest angelenkten Hebel (1446,J des Kniehebelsystems (1446,158) einwirkt in dem Sinne, daß in beiden Endlagen der Platten das Kniehebels, stern (144Ö, 158) sich in einer der beiden Strecklagen befindet

4. Wechseltisch zum Bewegen eines Werkstücks zwischen zwei Endstellungen mit einer das Werkstück tragenden Platte und mit einem Antriebsmotor, dessen Abtriebsglied eine hin- und hergehende Bewegung ausführt und über ein einen Kniehebel enthaltendes Hebelgetriebe mit der Platte in Antriebsverbindung steht, wobei die Platte eine im wesentlichen harmonische hin- und hergehende Schwenkbewegung um eine raumfeste Achse ausführt dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelgetriebe ein Kniehebelsystem (1446, 158) umfaßt, dessen einer Hebel (144ö) um 180° schwenkbar ist, so daß sich zwei »Strecklagen« ergeben, entsprechend einem Kurbeltrieb, wobei dessen eines Ende an einem mit der Platte verbundenen Antriebshebel (162) angelenkt ist und dessen anderes Ende ortsfest angelenkt (148) ist, und wobei das Abtriebsglied des Antriebsmotors drehend auf den ortsfest angelenkten Hebel (144Z>; des Kniehebelsystems (1446, 158) einwirkt, in dem Sinne, daß in beiden Endlagen der Platte das Kniehebelsystem (1446,158) sich in einer der beiden »Strecklagen« befindet

5. Wechseltisch nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied des Antriebsmotors über ein Übersetzergetriebe (140,150, \44a) auf den ortsfest angelenkten (148) Hebel (144i>; des Kniehebelsystems (1446, 158) einwirkt, das zwei jeweils um eine raumfeste Achse (H2, 148) drehbare Hebel (140, 144a,} aufweist, deren freie Enden über einen mittleren Hebel (150) gelenkig verbunden sind.

6. Wechseltisch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Länge des einen raumfest gelagerten Hebels (144a,} gleich dem Abstand der raumfesten Achsen (142, 148) ist, daß die effektive Länge des anderen raumfest gelagerten Hebels (140) gleich dem doppelten Abstand dieser Achsen ist und daß die effektive Länge des mittleren Hebels (150) gleich dem j/2-fachen des Abstandes der Drehachsen (142,148) ist.

7. Wechseltisch nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß der treibende Hebel (144a^des Übersetzungsgetriebes (140,150,144a^ und der ortsfest angelenkte Hebel (144i>; des Kniehebelsystems (144fc, 158) durch Arme eines Winkelhebeis (144) gebildet sind.