DE3134969A1

DE3134969A1 - "werkzeugrevolver mit revolverkopf"

Info

Publication number: DE3134969A1
Application number: DE19813134969
Authority: DE
Inventors: Hans 7434 Riederich Kettel
Original assignee: Sauter Feinmechanik GmbH
Current assignee: Sauter Feinmechanik GmbH
Priority date: 1981-09-04
Filing date: 1981-09-04
Publication date: 1983-03-24
Also published as: DE3134969C2; IT8268055A0; GB2146556B; IT1156499B; GB2146556A; FR2512367A1; GB2104807B; GB2104807A; GB8424610D0; US4467680A

Description

DIPL.-ING. H. PINK PATENTANWALT - D 7300 ESSLINGEN BEI STUTTGART · HINDENBURGSTRASSE

FlNK-D 7300 E«>i"ggn [Ntdtar), Hintlenburpitrofl« 44

6. August 1981 Sc P 6724

SAUTER Feinmechanik GmbH, Carl-Zeiss-Straße 7, 7^30 Metzingen

"Werkzeugrevolver mit Revolverkopf"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugrevolver entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Werkzeugrevolver der vorgenannten Art sind ein Kurventrieb zum Lösen der Stirnverzahnung und ein anderer Kurventrieb zum Festlegen der Stirnverzahnung vorgesehen, wobei der Revolverkopf beim Lösen der Stirnverzahnung aus dieser ausgehoben und beim Festlegen der Stirnverzahnung für den Eingriff von deren Zähnen wieder in diese eingesetzt werden muß. Der Kurventrieb zum Lösen der Stirnverzahnung hat einen axialen Nocken, der über einen Stift und über eine Lamellenbremse auf den Revolverkopf wirkt, wobei die Gefahr einseitig wirkender Kräfte besteht. Der Kurventrieb zum Festlegen der Stirnverzahnung hat einen radialen Nocken, der über einen am Revolverkopf gelagerten Winkelhebel auf diesen einwirkt. Die Einrichtung zum zeitweiser. Lösen und zum zeitweisen Festlegen aer Stirnverzahnung ist sehr kostspielig und raumaufwendig (DE-FS 16 27 051).

Bei einem anderen bekannten Werkzeugrevolver hat der Kurventrieb eine Ringnut, in die ein Führungsglied

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eingreift, das an einer, Hebel befestigt ist. Ein die Ringnut aufweisender Steuerkörper ist an einer zur Achse des Revolverkopfes parallelen Achse angeordnet. Der ringförmig ausgebildete Hebel ist von der Achse des Revolverkopfes durchsetzt und wirkt über ein Kniehebelgetriebe auf dessen Welle ein, wenn die Stirnverzahnung entgegen der Kraft einer Feder festgelegt werden soll. Der bekannte Werkzeugrevolver braucht zwei nebeneinander angeordnete Wellen und is-; daher ebenfalls raunaufwendig und teuer in seiner Bauform (DE-AS 28 49 167).

Es ist auch ein Mehrfachwerkzeughalter für Werkzeugmaschinen bekannt, der einen ringförmigen Verriegelungsteil hat. Dieser Verriegelungsteil weist auf seiner einen Stirnseite Zähne der Stirnverzahnung und auf seiner anderen Seite Axialnocken auf, mit denen er entgegen der Wirkpng einer Feder in Achsrichtung verschiebbar ist. Die mit den der Stirnverzahnung zugehörenden und am Verriegelungsteil angebrachten Zähnen zusammenwirkenden anderen Zähne der· Stirnverzahnung sind am Revolverkopf und an einem koaxial zu diesem angeordneten ortsfesten Teil angebracht. Die Stirnnocken am Verriegelungsteil und am ortsfesten Teil des Mehrfachwerkzeughalters stehen dauernd unter Federkraft, die einen erhöhten Reibungswiderstand mit sich bringt (DE-OS 27 4 1 907).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugrevolver der erstgenannten Art einfach und raunsparend auszubilden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Der konstruktive Aufwand des erfindungsgeraäßen Werkzeugrevolvers ist verhältnismäßig gering. Er ermöglicht ein schnelles exaktes Incexieren auch bei großer Belastung. Die Anordnung des Kurvenfensters in einem zur Achse des Revolverkopfes koaxialen Teil, die Verwendung - 5 -

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eines koaxial zum Revolverkopf angeordneten ringförmigen Verriegelungsteiles, welcher die auf einer Seite der Stirnverzahnung angeordneten Zähne trägt, und die auf der anderen Seite an zwei koaxialen Ringen angeordneten Zähne der Stirnverzahnung, wovon der eine Ring mit dem Revolverkopf verbunden und der andere Ring ortsfest angeordnet ist und beide Ringe vorn Verriegelungs teil übergriffen werden, ermöglichen eine raunsparende Ausbildung durch Wegfall einer parallel zur Achse des Revolverkopfes angeordneten Welle. Das Führungsglied ist in dem Kurvenfenster ständig und daher sicher geführt.

Die Merkmale des Anspruches 2 ermöglichen einen exakten Eingriff der einander gegenüberliegenden Zähne der Stirnverzahnung ohne allzu große axiale Verspannung dieser Stirnverzahnung.

Ein energiesparender Antrieb des Werkzeugrevolvers wird durch die Merkmale des Anspruches 3 erreicht, da die Feder zur Verspannung der Stirnverzahnung nur wirksam ist, wenn sich deren Zähne im Eingriff befinden und außerhalb des Eingriffes dieser Zähne keine axiale Verspannung vorliegt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus dem übrigen Anspruch, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein Werkzeugrevolver als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1A und 1B einen Längsschnitt,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1A.

Der Werkzeugrevolver hat ein an einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine anbringbares Gehäuse 1, das auf seiner in der Zeichnung rechten Seite (Fig. 1B)

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mittels eines Gehäusedeckels 2 abgeschlossen ist. An dem Gehäusedeckel 2 ist ein von einem nicht dargestellten Gehäuse umgebener Antriebsmotor 3 befestigt, der in beiden Drehrichtungen antreibbar ist. Ein auf der Antriebswelle des Antriebsmotors 3 angebrachtes Antriebsritzel 4 ragt in den Gehäusedeckel 2 hinein und dient zum Antrieb eines Zahnrades 5, das auf einem Vorsprung des Gehäusedeckels 2 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 5 ist einstückig mit einem Ritzel 6 ausgebildet, das mit einem Umlaufrad 7 eines Planetengetriebes kämmt. Die Zähne des Umlaufrades 7 greifen in die Innenverzahnung eines ortsfesten Sonnenrades 8 ein, das drehfest mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. In das Umlaufrad 7 greift dessen Lagerzapfen 9 ein, der exzentrisch in einem Antriebsrad 10 sitzt.

Koaxial zum Antriebsrad 10 ist ein Steuerkörper 11 angeordnet. Das Antriebsrad 10 und der Steuerkörper 11 sind von einer Welle 12 durchsetzt und mit dieser mittels eines Einlegekörpers 13 einer Feder- und Nut-Verbindung drehfest verbunden. Die Welle 12 durchsetzt mit einem abgesetzten Teil das Ritzel 6 mit Spiel und ist im Gehäusedeckel 2 drehbar gelagert (Fig. IB). Der Spalt zwischen dem Gehäusedeckel 2 und der Welle ist mittels eines Dichtringes 14 abgedichtet. Auf der in Fig. 1A linken Seite ragt die Welle 12 in einen Revolverkopf 15 hinein, der in einem Zahnring 16 radial und axial gelagert und von einem Gehäusering 17 umgeben ist. Die beiden Ringe 16 und 17 sind jeweils mittels Schrauben am Gehäuse 1 befestigt. Die Welle 12 und der Revolverkopf 15 sind gegenseitig drehbar.

Der Steuerkörper 11 ist von einem hohlzylinderartigen Verbindungskörper 18 mit Abstand umgeben, der mittels Schrauben mit dem Revolverkopf 15 auf der einen Seite und ebenfalls mittels Schrauben mit einem Lagerring 19 auf der anderen Seite verbunden ist, der an einer

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Schulter 20 des Gehäuse 1 ansteht. Die axiale Lagerung des Revolverkopfes 15 an dem Zahnring 16 und die axiale Abstützung des Lagerrings 19 am Gehäuse 1 verhindert eine axiale Bewegung des Revolverkopfes 15 gegenüber dem Gehäuse 1.

Der Verbindungskörper 18 ist von einem hohlzylinderartigen Verriegelungsteil 21 ebenfalls mit Abstand umgeben, der in Achsrichtung bewegbar ist und der mittels eines mit Spiel in den Verriegelungsteil 21 eingreifenden, parallel zur Achse der Welle 12 angeordneten Stiftes 22 mit dem Lagerring 19 drehfest verbunden ist. Der Verriegelungsteil 21 weist auf seiner dem Revolverkopf 15 zugewandten Seite Axialzähne 23 auf. Mit diesen Axialzähnen zusammenwirkende Axialzähne 24 und 25 sind an dem Zahnring 16 und am Revolverkopf 15 angeordnet. Der Revolverkopf 15 und der Zahnring 16 werden in einer gemeinsamen Einspannung bearbeitet, so daß die Axialzähne 24, 25 auf gleicher Höhe sind und in Umfangsrichtung gegenseitig ausgerichtet werden können. Die Axialzähne 23 greifen in der in Fig. 1A dargestellten Lage des Verriegelungsteiles 21 in die Axialzähne 24 und 25 ein und verhindern ein Drehen des Revolverkopfes 15 um seine Achse gegenüber dem Zahnring 16.

Der Steuerkörper 11 trägt drei unter gleichen Zentriwinkeln jeweils in radialer Richtung angeordnete Büchsen 26. In jede dieser Büchsen ist ein radial nach außen vorstehender Lagerzapfen 27 eingeschraubt, der mittels einer im Bereich der Welle 12 angeordneten Konterschraube 28 gesichert ist. Der Lagerzapfen 27 trägt eine zwischen seinem radial außen liegenden Flansch 29 und der Buchse 26 angeordnete Rolle 30, welche den Verriegelungsteil 21 durchsetzt, wobei die Buchse 26 den Verbindungskörper 18 durchsetzt (Fig. 2). Die Buchse 26 durchsetzt den Verbindungskörper 18 in

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einem länglichen Fenster 47 und die Rolle 30 durchsetzt den Verriegelungsteil 21 in einem Kurvenfenster 31. Dieses hat zwei einander gegenüberliegende, auf dem Umfang verlaufende Kurvenabschnitte 32 und 33 und beidseitig des Kurvenabschnittes 33 zwei unter einem Winkel von 45° hierzu verlaufende Kurvenabschnitte 34 und 35. Im übrigen ist das Kurvenfenster 31 der Rolle 30 angepaßt. Das Kurvenfenster 31 dient zur axialen Verschiebung des Verriegelungteiles 21 entsprechend dem Eingreifen von dessen Axialzähnen 23 in die gegenüberliegenden Axialzähne 24 und 25 oder dem Außereingriff bringen dieser Zähne, damit der Revolverkopf 15 mittels des Antriebsmotors 3 um seine Achse geschwenkt werden kann. Das Kurvenfenster 31 ist entsprechend der Bewegung der Buchse 26 gegenüber dem Verbindungskörper 18 ausgebildet. In der Winkelhalbierenden zwischen je

zwei Buchsen 26 ist im Steuerkörper 11 je eine radiale Montage· Donrung vorgesehen. Entsprechende Montagebohrungen 36 befinden sich auch im Verbindungskörper 18 und im Verriegelungsteil 21.

Der über den Verbindungskörper 18 mit dem Revolverkopf 15 verbundene Lagerring 19 ist Bestandteil eines Axiallagers mit Lagerrollen 37 und einem auf der gegenüberliegenden Seite der Lagerrollen angeordneten Lagerring 38. Zwischen dem Lagerring 38 und dem Steuerkörper 11 ist ein Satz Tellerfedern 39 untergebracht.

Die axiale Lage des Antriebsrades 10 gegenüber der Welle 12 ist mittels einer in diese eingreifende und in das Antriebsrad 10 eingeschraubte, radial angeordnete Schraube 40 gesichert. Der Steuerkörper 11 trägt auf seiner dem Revolverkopf 15 zugewandten Seite eine Lagerscheibe 41. Zwischen dieser Lagerscheibe und dem Revolverkopf 15 ist ein Nadellager 42 als Axiallager angeordnet.

Jeder Büchse 26 ist ein im Revolverkopf 15 achsparallel

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zur Welle 12 angeordneter, axial verschiebbarer Bolzen 43 zugeordnet, zwischen dem und einer in dem Revolverkopf 15 eingeschraubten Schraube 44 eine Feder 45 eingespannt ist, die den Bolzen 43 in Richtung zur Büchse 26 zu verschieben sucht. Der Bolzen 43 ist an seinem der Büchse 26 zugewandten Ende kegelstumpfförmig ausgebildet und verhindert ein Voreilen des Revolverkopfes 15, wenn dieser sich in waagerechter Lage befindet.

Im Revolverkopf 15 ist ein Lochring 46 mit achsDarallei zur Welle 12 angeordneten Löchern untergebracht, die zum Eingriff eines Indexierbolzenz 48 dienen. Der Lochring 46 und/oder der Indexierbolzen 48 sind hierzu entsprechend nachgiebig ausgebildet.

Der Antriebsmotor 3 treibt über das Planetenradgetriebe 6 bis 9 das Antriebsrad 10 an, das über den Einlegekörper 13 und die Welle 12 den Steuerkörper 11 mitnimmt, wodurch die Büchse 26 und die Rolle 30 jeweils aus ihrer Mittellage in den Fenstern 31 bzw. 47 in die Seitenlage bewegt werden. Beim Bewegen der Rolle 30 innerhalb des Kurvenfensters 31 in die Seitenlage läuft diese beispielsweise auf den Kurvenabschnitt 34 auf, wodurch der Verriegelungsteil 21 in axialer Richtung verschoben und von den Axialzähnen 24, 25 entfernt wird, so daß die Axialzähne 23 nicht mehr in die Axialzähne 24 und 25 eingreifen. Durch Anlage der Büchse 26 an dem Rand des Fensters 47 wird der Verbindungskörper 18 und dadurch der Revolverkopf 15 mitgenommen. Hat dieser den gewünschten Drehwinkel zurückgelegt, so greift der Indexierbolzen in ein Loch des Lochringes 46 ein und der Antriebsmotor 3 wird in seiner Drehrichtung umgekehrt, wodurch die Büchse 26 und die Rolle 30 in ihre in Fig. 2 dargestellten Mittenlagen in den diesen jeweils zugeordneten Fenstern 31 und 47 zurückkehren. Beim Zurückkehren der Rolle 30 in ihre Mittenlage läuft diese auf den Kurvenabschnitt 32

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auf, wodurch der Verriegelungsteil 21 axial verschoben wird und dessen Axialzähne 23 wieder zwischen die Axialzähne 24 und 25 zur genauen Bestimmung der Drehlage des Revolverkopfes 15 eingreifen und diese Drehlage zusätzlich sichern. Der Antriebsmotor 3 wird so rechtzeitig abgestellt, daß die Büchse 26 und die Rolle

30 ihre in Fig. 2 dargestellte Mittellage nicht überlaufen.

Die axialen Abmessungen des sich auf den Rollen 37 abstützenden austauschbaren Lagerringes 38, des Steuerkörpers 11, der Büchse 26, des Lagerzapfens 27, der Rolle 30 und des Kurvenabschnittes 32 des Innenfensters

31 lassen die Tellerfeder 39 nur dann zur Wirkung kommen, wenn die Axialzähne 23 des Verriegelungsteiles 21 in die Axialzäne 24, 25 eingreifen. Die Tellerfedern 39 stehen dann nicht unter axialer Spannung, wenn die Rolle 30 auf einen der Kurvenabschnitte 34, 35 des Kurvenfensters 31 aufläuft. Die genaue Abstimmung läßt sich durch entsprechende Wahl der Dicke des Lagerringes 38 erreichen.

Der Revolverkopf 15 kann auch in Gegenrichtung geschwenkt werden. Hierzu läuft dann der Antriebsmotor 3 in anderer Drehrichtung als bei der vorbeschriebenen Wirkungsweise.

Die vorbeschriebene Bauform ist preiswert herzustellen und hat einen nur geringen Raumbedarf. Das Kurvenfenster 31 hat gegenüber ensprechenden Axialkurven zum Verschieben des Verriegelungsteiles 21 den Vorteil der sicheren Wirkungsweise _f da bei einer solchen Axialkurve trotz theoretischer Selbsthemmung in der Praxis keine sichere Halterung im Bereich der theoretischen Selbsthemmung vorhanden ist.

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Claims

DIPL.-ING. H. PINK PATENTANWALT · D 7300 ESSLINGEN BE! STUTTGART · HINDENBURGSTRASSE Pot»ntonwol> FINK - D 7300Eatinew INndtorj, Hinder.bLrgrtrge» AA 6. August 1981 Sc P 6724 SAUTER Feinmechanik GmbH, Carl-Zeiss-Straße 7, Metzingen Ansprüche

1. Werkzeugrevolver mit einem Gehäuse (1), mit einem Revolverkopf (15), der mittels einer Zahnringe aufweisenden Stirnverzahnung (23 bis 25) in unterschiedlichen Drehlagen festlegbar ist, und mit einer einen Kurventrieb (30, 31) aufweisenden Einrichtung zum zeitweisen Lösen und Festlegen der Stirnverzahnung, dadurch gekennzeichnet, daß ein axial bewegbarer, ringförmiger Verriegelungsteil (21) vorgesehen ist, der an einer seiner Stirnseiten Zähne (23) der Stirnverzahnung trägt und der einen Teil des Kurventriebes in Form eines Kurvenfensters (31) aufweist, daß der mittlere Abschnitt (32, 33) des Kurvenfensters auf dem Umfang verläuft und Seitenteile dieses Fensters schräg dazu angeordnet sind, daß in das Kurvenfenster ein Führungsglied (30) als anderer Teil des Kurventriebes eingreift, von dem • der den Zahnringen benachbarte mittlere Teil des Kurvenfensters auf der einen Seite und die beiden daran anschließenden Seitenteile auf der anderen

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Seite geführt sind, und daß die mit den am Verriegelungsteil angebrachten Zähnen zusammenwirkenden Zähne am Revolverkopf und an einem diesen umgebenden ortsfesten Zahnrihg (16) angebracht sind.

2. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen einem mit dem Revolverkopf (15) verbundenen Körper (19) und dem Verriegelungsteil (21), eine über den Kurventrieb (30, 31) in Achsrichtung wirkende Feder (39) eingespannt ist.

3. Revolverkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (39) und der Kurventrieb (30, 31) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Feder nur dann auf die Stirnverzahnung (23 bis 25) wirkt, wenn deren Zähne zum Festlegen des Revolverkopfes (15) ineinandergreifen.

H. Werkzeugrevolver nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß zum Abstimmen des Wirksamwerdens der Feder (39) ein Abstandring (38) dient.