DE3209512A1

DE3209512A1 - Rundschalttisch

Info

Publication number: DE3209512A1
Application number: DE19823209512
Authority: DE
Inventors: Daniel Joseph 48178 South Lyon Mich. Pieczulewski
Original assignee: Davis Gage & Eng Co; A G DAVIS GAGE AND ENGR Co
Current assignee: Davis Gage & Eng Co; A G DAVIS GAGE AND ENGR Co
Priority date: 1981-03-17
Filing date: 1982-03-16
Publication date: 1982-10-21
Also published as: CA1192732A; GB8427282D0; GB2094678B; GB2094678A; US4463488A; JPS57163045A; FR2510445A1; JPS57211418A; IT1150345B; IT8220211A0; FR2502049A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem

6000 Frankfurt a.M. Staufenstraße 36

Anm.: A. G. Davis Gage and Engineering Company 21435 Dequindre
Hazel Park

Michigan 48030 (l/ereinigte Staaten von Amerika)

Bezeichnung: Rundschalttisch

Die Erfindung betrifft einen Rundschalttisch bzw. eine Dreheinstelleinrichtung derart, daß ein auf dem Rundschalttisch eingespanntes Werkstück in eine genaue Winkelstellung

gebracht werden kann.
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Rundschalttische kommen in erheblichem Umfang im Maschinenbau und in Prüfeinrichtungen zum Einsatz. Sie sind in zwei grundsätzlichen Bauarten bekannt.

-^ Bei der einen Bauart findet ein Lager in Form eines Rollenlagers oder eines Kugellagers Anwendung zur Aufnahme der Bearbeitungskräfte. Jedoch werden Rollen- und Kugellager unter statischen Bedingungen als zu weich angesehen in dem Sinne, daß sie eine große Auslenkung zulassen und eine ausreichende Lagestabilisierung nur unter höherer Last gewährleisten.

Grundsätzlich beruht diese Verstei fungswirkung auf dem Umstand, daß die geringe anfängliche Kon takt fläche sich mit zunehmender Belastung erhöht. Die übliche Methode zur Verringerung dieser Wirkung besteht in der Vorspannung des Lagers. Die Vorspannung des Lagers erhöht jedoch umgekehrt die Reibung, verursacht Materialermüdungen und verringert somit die Le-

muß bensdauer des Lagers. Aus diesem Grunde/in Rundschalttischen,

in denen Lager eingesetzt werden, ein Kompromiß zwischen diesen beiden Anforderungen eingegangen werden. 25

Bei der zweiten Bauart von Rundschalttischen werden Kerb- oder Hirthverzahnungen eingesetzt, die als integraler Teil in die Grund- und Kopfplatten des Rundschalttisches eingearbeitet sind. In ihrer einfachsten Form besteht eine Vorrichtung dieses Typs aus zwei miteiander verzahnten Platten der selben Zahnzahl und Form, sodaß die beiden Platten leicht in Eingriff miteinander gebracht werden können. Wenn die Zähne in Eingriff miteinander stehen, können die Platten nicht gegeneinander verdreht werden. Es kann jedoch die Winkelstellung der Platten zu-

einander verändert werden durch entvi/eder Anheben der Kopfplatte gegenüber der anderen bzw. Absenkung der Bodenplatte gegenüber der Kopfplatte, anschließend Drehung der Kopfplatte in eine vorgegebene gegenseitige Winkelstellung und wiederum in-Eingri f f-bringen der Zähne zur Fixierung der eingestellten Winkelstellung.

Die derartige Verzahnungen anwendende Rundschalttische haben eine Reihe von Vorteilen. So gibt es beispielsweise keine anderen Verbindungen als die Verzahnung zwischen der Basis- und der Kopfplatte. Aus diesem Grunde werden alle Bearbeitungskräfte, wie Biegemomente und Torsionen von der Kopfplatte über die Verbindung auf die Basisplatte übertragen. Infolgedessen ist die Steifigkeit der Kopfplattenstellung direkt proportional der Haltekraft zwischen den Verzahnungsteilen unddem Durchmesser der Verzahnung, d. h. mit Verstärkung der Haltekraft und Vergrößerung des Durchmessers der Verzahnung erhöht sich auch die Steifigkeit der Einrichtung. Die in der vorstehend beschriebenen Weise mit einer Verzahnung ausgerüsteten Rundschalttische weisen auch Vorteile in Bezug auf drehende Werkstücke auf, die in einer indifferenten Stellung bearbeitet oder überprüft werden und fest in der eingestellten Stellung gehalten werden. Wenn beispielsweise zwei Platten jeweils mit 360 Zähnen ausgerüstet sind, so kann die Kopfplatte derart gedreht werden, daO das Werkstück in eine von 360 möglichen Stellungen positioniert wird. Diese Genauigkeit wird erreicht im Hinblick auf die Mittelungswirkung von Verzahnungen, durch die Toleranzen bei der Fertigung der Verzahnung über dem gesamten Zahnkranz gemittelt werden, sodaß insgesamt eine wesentlich größere Genauigkeit erreicht wird als die, mit der der einzelne Zahn hergestellt werden kann. Eine andere Eigenschaft der Hirthverzahnung besteht darin, daß ihre Genauigkeit mit längerer Benutzung zu einer Verbesserung tendiert, da sich die Zähne im Verlauf wiederholter Einstellungs-

vorgänge aneinander angleichen. Ein Rundschalttisch mit einem einzelnen Zahnkranz ist physikalisch in Bezug auf die Zahnzahl begrenzt. Dies begrenzt entscheidend den erreichbaren Teilungswinkel. Eine Lösung dieses Problems besteht in" der Verwendung eines zusätzlichen ,auf unabhängigen Lagern gelagerten Drehteiles, wobei das zusätzliche Drehteil mit den beiden miteinander in Eingriff stehenden Platten verbunden ist. Es sind jedoch die zusätzliche Verbindung und die benötigten Lager wegen der erforderlichen außerordentlichen Präzision teuer. Darüberhinaus ist die erzielte Verbindung nicht ausreichend steif und präzise, wie es für eine derartige Anwendung erforderlich wäre.

Ein Versuch zur Lösung dieses Problems ist aus der US-PS 3 846 912 (Richard J.Newbould) bekanntgeworden. In dieser Patentschrift ist eine Indcxiereinrichtuncj beschrieben, die eine Vielzahl von miteinander durch Verzahnungen verbundenen Platten besteht. Diese Scheiben oder linearen Platten sind mit einer Anzahl von miteinander in Eingriff stehenden Zähnen zwischen den zueinander benachbarten Flächen der Platten versehen. Die Platten sind gegeneinander drehbar um eine senkrecht auf den Platten stehende Achse. Sie können weiterhin in Axialrichtung voneinander getrennt werden und ermöglichen damit eine relative und voneinander unabhängige Einstellung der Platten gegenüber der zugrundeliegenden Referenz-Indizierung. Die anfänglichen Grobeinstellungen eines Winkels werden durch die Stellung der einen der Platten bewirkt. Die Feineinstellungen eines angewählten Winkels erfolgen mittels einer anderen Platte. Noch kleinere Teilungen können mit einer dritten Platte eingestellt werden. Es ist jedoch wesentlich für die Wirksamkeit dieser Einrichtung, daß zumindest eine der Zahnteilungen zwischen einem Paar der ineinandergreifenden Platten nicht stetig über den Kreis verteilt ist. Dies macht wiederum einen Ausgleich oder einen Ausgleichsbereich

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in einer der Platten erforderlich zur Angleichung der nicht oder unpassend kämmenden Zähne, um die notwendige zur Unterteilung in den anderen Teilungen erforderliche Bewegung zu ermöglichen. Diese Ausgleichszonen jedoch verringern die verfügbare Verriegelungskraft, die als Gegenkraft gegen die von der Kopfplatte bei der Bearbeitung ausgeübte Drehkraft zur Verfugung steht. Darüberhinaus machen es diese Ausgleichszonen erforderlich, daß die miteinander in Eingriff stehenden Zähne an der einen Platte segmentiert werden. Dies verringert die für die Mittelung der Fertigungstoleranzen verfügbare Zahnzahl. Darüberhinaus erfordert die bekannte Einrichtung die Hinzufügung von mehreren Platten zur Erzielung einer größeren Unterteilung, mit der Folge eines Verlustes an Systemgenauigkeit. Aus diesem Grunde kann mit dieser bekannten Einrichtung nicht die Schlieökraft erzielt werden, die bei Ringen mit in gleicher Teilung ineinandergreifenden Zähnen erreicht wird, und es können auch nicht die Vorteile der Mittelungswirkung eines Zahnringes mit gleichmäßiger Zahnteilung erzielt werden, auch nicht bei längerem Gebrauch.

Aus diesem Grunde ist die von Newbould bekannte Einrichtung nicht für Anwendungen mit großer Genauigkeit geeigntet.

Eine andere aus der US-PS 3 961 700 (Josef 3. Saj) bekannte Einrichtung besteht aus einem Rundschalttisch, in dem ein Arbeitstisch mittels Drehzapfen auf einer Basis drehbar gelagert ist. Die Platte und die Basis weisen jeweils einen nach unten weisenden Zahnring auf. Ein axial beweglicher Verbindungsring ist mit zwei axial einrastenden Zahnkränzen versehen. Die Zahnkränze an der Platte und die Zahnkränze an der Basis können miteinander in Eingriff gebracht werden, um die Platte in einer vorbestimmten Winkelstellung im Verhältnis zur Basis zu halten. Eine Feineinstellung des Winkels der Kopfplatte gegenüber der Basis wird herbeigeführt durch eine Bo-

genbewegung, die einen Bruchteil des Abstandes zwischen auf-35

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einanderfolgenden Zähnen auf jedem der beiden Zahnkränze nutzt. Diese Winkeljustierung wird erreicht durch Drehung des Kolbens mittels eines Handgriffes, der sich durch einen radialen Schlitz im Bodenring hindurcherstreckt. Dieses begrenzt -* erheblich die Drehung des Ringes und die Zahl/für die Einstellung verfügbaren Winkelstellungen. Es hängt darüberhinaus die Genauigkeit dieser bekannten Einrichtung von der Genauigkeit ab, in der die Zähne in den beiden Zahnsätzen hergestellt sind und darüberhinaus von der Möglichkeit der nur flach geneigten Zahnflanken in den beiden Ringsätzen, perfekt· miteinander zu kämmen. Wenn die Zähne der beiden Ringe nicht vollständig miteinander in Eingriff gebracht werden können, ist eine genaue Positionierung nicht erreichbar, sodaß ebenso nicht die geforderte Genauigkeit der Indizierung erreicht werden kann. Zur Sicherstellung eines derart perfekten Eingriffes der Zähne ist bei der bekannten Einrichtung das Verbindungsteil bzw. der Kolben durch eine Kehlung geschwächt. Darüberhinaus ist in der bekannten Einrichtung ein Ring als Reaktionsglied vorgesehen, das bei Beaufschlagung des Zylinders mit Druck eine abwärts gerichtete Kraft auf den Ring ausübt und auf diese Weise dazu tendiert, die Zähne des Ringes nach unten in kämmenden Eingriff mit den Zähnen zu bringen derart, daß Fluchtungsfehler der Zähne kompensiert werden. Während diese Fluchtungsfehler der Zähne die Steifigkeit bei leichteren Bearbeitungsvorgängen nicht'ungünstig beeinflussen, gewährleistet diese Anordnung keine ausreichende Steifigkeit in Fällen größerer Bearbeitungskräfte.

Die aus der US-PS 3 961 780 bekannte Einrichtung verursacht weiterhin einen Konflikt zwischen den die Kopfplatte bei der Drehung in einer horizontalen Ebene tragenden Kugellagern und den miteinander in Eingriff stehenden Zähnen der Verbindung. Dieser Konflikt reduziert die Wirksamkeit des Ineinandergreifens der Verbindung, sodaß die Genauigkeit und Steifig-35

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keit der Anordnung weiterhin verringert wird.

Aus diesem Grunde weist keine der vorstehend beschriebenen bekannten Einrichtungen die für die Aufnahme größerer Ma- * schinenkräfte erforderliche Steifigkeit auf, ebenso nicht die gewünschte Unterteilung zur Feineinstellung.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rundschalttisch, mit dessen Hilfe die Genauigkeit der Winkelstellung der Kopfplat-

■^ te im Verhältnis zum Gestell bzw. Gehäuse verbessert wird durch Verwendung zweier Zahnkränze zur Verbindung der Kopfplatte mit dem Gehäuse. Darüberhinaus sind die beiden Sätze von Zahnkränzen für vollständigen Eingriff hergestellt, sodaQ sowohl genaue Positionierung der Einrichtung und eine er-

■** höhte Schließkraft erreicht werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur genauen Anbringung von Zähnen an einem Kolbenelement, das zur Koppelung des Gehäuses mit der Kopfplatte herangezogen wird.

Nach der vorliegenden Erfindung weist der Rundschalttisch eine im wesentlichen kreisförmige Aufspannplatte mit einer Werkstück trägerebene, einer Lagerfläche gegenüber der Werkstückträgerebene und eine sich im wesentlichen senkrecht zur Werkstückträgerebene erstreckende Mittelachse auf. Die Aufspannplatte ist drehbar in einem Gestell bzw. Gehäuse gelagert. Weiterhin dreht die Aufspannplatte um eine Mittelachse. Das Gehäuse weist eine Kopffläche und einen eine konzentrische Mittelbohrung begrenzenden Teil auf, der sich von der Kopffläche erstreckt. Ein äußerer Lagerring ist am Gehäuse befe-Ά stigt. Der äußere Lagerring erstreckt sich radial in Richtung auf die Längsachse des Gehäuses. Er besitzt eine Verbindungsfläche, die in der Nachbarschaft der Kopffläche des Gehäuses angeordnet ist. Ein erster Zahnkranz ist in die Lagerfläche der Kopfplatte eingeformt. Der erste Zahnkranz er-35

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streckt sich ebenfalls konzentrisch um die Mittelachse der Kopfplatte. Ein zweiter Zahnring ist an der Verbindungsfläche des äußeren Lagerringes angebracht in Nachbarschaft des ersten Zahnkranzes. Der zweite Zahnkranz erstreckt sich ebenfalls konzentrisch zum ersten Zahnkranz. Die beiden Zahnkränze weisen in die Gehäusebohrung. Ein Kolben ist gleitend in der Gehäusebohrung gelagert. Der Kolben weist einen dritten Zahnkranz in Flucht· mit dem ersten Zahnkranz der Lagerfläche de.r Aufspannplatte auf, sowie einen vierten Zahnkranz in Nachbarschaft zu dem dritten Zahnkranz . Der vierte Zahnkranz liegt in Flucht mit dem zweiten Zahnkranz an der Verbindungsfläche des äußeren Lagerringes. Der vierte Zahnkranz erstreckt sich ebenfalls konzentrisch zu dem dritten Zahnkranz. Es ist eine Einrichtung vorgesehen zur axialen Bewegung des Kolbens in der' Gehäusebohrung, um den ersten Zahnkranz mit dem dritten Zahnkranz und den zweiten Zahnkranz mit dem vierten Zahnkranz in Eingriff und außer Eingriff zu bringen. Weiterhin ist ein Drehantrieb vorgesehen, mit dessen Hilfe die Aufspannplatte gegenüber dem Gehäuse gedreht werden kann, wenn sich der KoI-.

ben in Ausrückstellung befindet, sOdaß die Aufspannplatte gegenüber dem Gehäuse winkel verstellt werden kann. Schließlich ist ein weiterer Drehantrieb vorgesehen, um den Kolben im Verhältnis zur Aufspannplatte und zum Gehäuse zu verdrehen, wenn der Kolben außer Eingriff steht, um eine Fein regulierung der Winkelstellung der Aufspannplatte gegenüber dem Gehäuse zu ermöglichen .

Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Einbringung eines Paares konzentrischer Zahnringe in ein Kupplungsteil. Das Verfahren umfaße die Montage eines schwenkbaren Justierblockes an der Arbeitsplatte, anschliessend Befestigung eines Rundschalttisches auf dem Justierblock, anschließend Anbringung des Verbindungsteiles am Kopf des Rundschalttisches, Einstellung eines vorbestimmten Winkels auf

dem Justierblock zur Fixierung eines ersten Konuswinkels gegenüber der Mittelachse der Verbindungsteiles, anschließend Schneiden des ersten der beiden konzentrischen Zahnringe in das Verbindungsteil, anschließend Einstellung des Justierblok- ^ kes auf einen zweiten vorbestimmten Winkel zur Festlegung eines Konuswinkels gegenüber der Mittelachse des Veribindungsteiles und schließlich Schneiden des zweiten konzentrischen Zahnkranzes in das Verbindungsteil.

■10 Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines

Rundschalttisches, der eine noniusartige Positionierung der Aufspannplatte gegenüber dem Gehäuse ermöglicht, sodaß eine feingradige Winkelunterteilung erreicht wird und trotzdem ein v/ollständiges Ineinandergreifen der Zahnkränze an den Verbin-

l-* dungsteilen möglich wird ohne die Notwendigkeit der Schaffung

einer Kompensation, sodaß die Steifigkeit der Struktur nicht beeinträchtigt ist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Einbringung eines Paares konzentrischer Zahnkränz in ein Verbindungselement, das zur Kopplung der Aufspannplatte mit dem Gehäuse herangezogen wird, sodaß eine für Feineinteilung geeignete Winkeleinstellung möglich ist, wobei das Paar der konzentrischen Zahnkränze in das Ver-25. bin dungselement mit großer Genauigkeit eingebracht werden

kann, sodaß das Verbindungselement volständig mit den entsprechenden Zahnkränzen andern Gehäuse und der Aufspannplatte in Eingriff gebracht werden kann,und somit die Steifigkeit und Genauigkeit der Einrichtung nicht beeinträchtigt ist. 30

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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die
beigefügte Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Rundschalttisches nach der Erfindung
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Fig. 2 eine Sicht von oben auf den Rundschalttisch gemäß Fig. 1

Fig. 3a und 3b vergrößerte Teildarstellungen der inneren Zähne in Eingriffs- bzw. Ausrückstellung

Fig. 4 ein Schnitt nach 4-4 durch Fig. 2

Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung durch die Drehantriebsanordnung für die Aufspannplatte

Fig. 6 eine Seitenansicht zur Erläuterung des Verfahrens

zur Herstellung des ersten der konzentrischen Zahnringpaare an das Kupplungselement gemäß Erfindung 20

Fig. 7 eine Seitenansicht zur Darstellung des Verfahrens zur Herstellung des zuzeiten konzentrischen Ringpaares an dem Kupplungselement gemäß Erfindung

In den Figuren 1 und 2 ist der Rundschalttisch gemäß der Erfindung als Ganzes mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Der Rundschalttisch 10 weist eine im wesentlichen kreisförmige Aufspannplatte 12 auf, die zum Zwecke der Einstellung drehbar um eine Achse angeordnet ist, die sich

im wesentlichen senkrecht zur Werkstück- oder Arbeitsebene 13 der kreisförmigen Aufspannplatte 12 erstreckt. Die Aufspannplatte 12 ist in üblicher bekannter Weise mit geeigneten Montagebohrungen und Montagenuten 14 bzw. 16 versehen. Ein in seiner Gesamtheit mit 80 bezeichnetes Gestell

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weist einen Drehsupport für die Aufspannplatte 12 auf. Das Gestell 80 kann an jedem geeigneten Träger, u/ie beispielsweise an der Arbeitsplatte einer nicht dargestellten Fräsmaschine angebracht sein.

Die Einzelheiten der Aufspannplatte 12, des Gestells 80, sowie der Befestigungs-, Antriebs-, Verriegelungs- und Entriegelungseinrichtung sind ausführlich in Fig. 4 dargestellt, ebenso wie die Indexiermittel. Die Aufspannplatte 12 weist eine sich axial erstreckende Mittelbohrung 18 auf. Die Mittelbohrung 18 verläuft koaxial mit einer Mittelachse 20, die sich senkrecht zur Montage- bzw. Werkstückebene 13 der Aufspannplatte 12 erstreckt. Die Aufspannplatte 12 ist gestuft ausgebildet und weist einen AuGenumfang 21 im Anschluß an die Werkstückebene 13 und einen zweiten Außen durchmesser 22 auf, der an den ersten Außendurchmesser angrenzt. Der zweite Durchmesser 22 ist kleiner als der erste Außen durehmesser Eine Radialschulter 24 erstreckt sich zwischen den beiden Umfangsflächen der Aufspannplatte 12.· Die erste Umfangs fläche 21 weist einen axialen Kingansatz bzw. eine Schürze auf, die mit 26 bezeichnet ist und eine der ersten AuQenumfangsfläche 21 der Aufspannplatte 12 entsprechende Kreisform besitzt. Die sich axial erstreckende Schürze 26 ragt über die Radialschulter 24 hinaus. Die Lagerfläche 30 befindet sich gegenüber der Werkstückebene 13. Zwischen der Lagerfläche 30 und der Radialschulter 24 ist eine kreiaringförmige Laufbahn 28 ausgebildet und zwar in der zweiten Umfangsflache 22. Die Laufbahn 28 ist gebildet won einer ersten halbkreisförmigen Laufbahn 29 mit einer Vielzahl von Kugeln 32, deren Zweck späterhin beschrieben wird.

Fin äußerer Lagerring 40 ist fest an der Kapffläche 82 befestigt und zwar in bekannter Weise mittels einer Reitie von Kopfschrauben und einer Vielzahl von Dübeln. Die Kopfschrauben sind angeordnet um die Achse des äußeren Laqerri riges 40 und ragen in

Cegenbohrunrjen b/w. Gowin dchoh run qen clrr Ko|) ff lache 02 des Gestells 80 ein. Die Dübel liegen ebenfalls um die Achse des äußerren Lager.ringen 40 herum und rngon in Bohrungen der Kopf fläche H2 des üestellei; HO ein, um die. Kndinllaqe des äußeren Lagerringes im Verhältnis zum (Jeistell zu fixieren. Der äußere Lagerring 40 erstreckt sich nach innen in der Weise, daß sich sein Innendurchmesser mit geringem Abstand in der Nähe des zweiten AuO en um fange» 22 der kreisförmigen Aufspannplatte J2 erstreckt. Der äußere Lagerring 40 u/eist weiterhin eine erste .Kop f fläche und eine zweite Kopffläche auf. Die erste Kopffläche erstreckt sich zwischen seinem ' Innenumfang und der Schürze 26, während sich die zweite Kopffläche zwischen dem Außenumfang des Lagerringes 40 und der ersten Kopffläche erstreckt. Die beiden Kopfflächen bilden eine sich in Axialrichtung erstreckende Schulter. Die erste Kopffläche weist eine Ausnehmung auf zur Aufnahme einer Gasdichtung. Der Innenumfang des Lagerringes weist weiterhin eine Laufbahn 36 gegenüber der Laufbahn 28 in dem zweiten Aussenumfang 22 der Aufspannplatte 12 auf. Die Laufbahn 36 weist eine zweite halbkreisförmige Laufbahn 37 auf, die sich mit der ersten halbkreisförmigen Laufbahn 29 der Aufspannplatte 12 ergänzt. Auf diese Weise bilden die beiden halbkreisförmigen Laufbahnen 29 und 37 einen Ring, in dem die Vielzahl der Kugeln 32 geführt sind. Wenn die Kugellaufbahn 37 des äußeren Lagerringes 40 und die Kugellaufbahn 29 der Aufspannplatte 12 miteinander fluchten, liegen die Kugeln 32 lose in dem von ihnen gebildeten Ring. Wenn sich jedoch die Radialschulter 24 axial in Richtung der ersten Kopffläche des äußeren Lagerringes bewegt, versetzen sich die Laufbahnen 29 und' 37 im Verhältnis zueinander unter Belastung der Kugeln 32, die eine weitere Axialbewegung der Aufspannplatte im Verhältnis zu dem äußeren Lagerring 40 verhindern. Der äußere Lagerring weist weiterhin eine Verbindungsfläche 38 auf, die sich gegenüber den ersten und zweiten Kopfflächen im wesentlichen senkrecht zu ihrem

Innenumfang erstreckt. Eine geeignete O-Ringdichtung 42 ist

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zwischen der Kopffläche 82 des Gestells 80 und dem äußeren Lagerring 40 angeordnet zur Abdichtung des Innenraums der Anordnung.

Ein Kolben 44 ist gleitend in der Mittelbohrung 84 des Gestells 80 angeordnet. Der Kolben bzw. das Kupplungselement 44 besteht aus einem Basisteil 46, einem Kopfteil 50 und einem ersten Zahnantrieb 48, der in einer ringförmigen Ausnehmung des Kopfteils angeordnet ist. Der Zahnantrieb 48 JO ist eingespannt zwischen dem Basisteil 46 und dem Kopfteil 50. Das Basisteil 46 ist mit dem Kopfteil 50 mittels einer Anzahl von Kopfschrauben 52 verbunden, die um die·Mittelachse des Kolbens 44 herum angesetzt sind. Die Kopfschrauben 52 liegen in Senkbohrungen 54 bzw. Körperbohrungen 56 J5 und erstrecken sich in Gewindebohrungen 58, die in die Kopffläche des Basisteiles 46 eingebracht sind. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Steifigkeit zwischen dem Basisteil 46 und dem Kopfteil 50 sind eine Anzahl von Dübelzapfen im Wechsel mit den Kopfschrauben 52 um die Mittelachse des KoI-bens 44 herum angeordnet. Die Dübelzapfen liegen in Senkbohrungen und Körperbohrungen im Kopfteil 50 und Basisteil 46. Die Dübelzapfen sitzen press in ihren Bohrungen und halten auf diese Art und Weise das Kopfteil und das Basisteil fest gegeneinander. In einer ähnlichen Weise ist der erste Zahnantrieb 48 gegen das Kopfteil 50 mittels einer Anzahl von Kopfschrauben befestigt, die um die Mittelachse des Kolbens 44 herum angeordnet sind. Die Kopfschrauben sitzen in entsprechender Weise in Senkbohrungen und Gewindebohrungen im Kopfteil 50 bizw Zahnantrieb 48. Ebenso sind eine Anzahl von Dübelzapfen vorgesehen zur Justierung des Zahnantriebes 48 an dem Kopfteil 50. Sie sind in entsprechender Weise um die Achse des Kolbens 44 angeordnet und sitzen in Bohrungen des Kopfteiles 50 und des Zahnantriebes 48. Auf diese Weise halten die Kopfschrauben und Dübelzapfen das Kopfteil 50, den

je, ersten Zahnantrieb 48 und das Basisteil 46 fix justiert ge-

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geneinander. Das Basisteil 46 ist weiterhin versehen mit einer Vielzahl von ringförmigen Ausnehmungen an seinem inn.eren Umfang und seinem äußeren Umfang. Eine Vielzahl von entsprechenden Gasdichtungen sind in diese Ausnehmungen eingesetzt zu einem später beschriebenen Zweck. O-f?in gdichtungeri sind angeordnet in entsprechenden Nuten, die in den Zahnantrieb zwischen dem Kopfteil 50, dem Zahnantrieb 48 und dem Basisteil 46 ausgebildet sind. Eine Senkbohrung ist in den Außenumfang des Kopfteiles 50 eingebracht und weiterhin eine geeignete Gasdichtung eingesetzt in die in dem Außenumfang des Kopfteiles 50 ausgebildete Nut. Der Innenumfang des Kopfteiles 50 ist ebenso mit einer geeigneten Ausnehmung versehen, in die eine Dichtung eingesetzt ist, sodaß der Kolben 44 mit seiner Innenfläche gleitend auf der Außenfläche des Trägerrohres 70 gelagert ist.

Die Kopffläche 60 des Kopfteils 50 weist gegen die Lagerfläche 30 der Aufspannplatte 12 und gegen die Verbindungsfläche 38 des äußeren Lagerringes 40. An die Lagerfläche 30 der Aufspannplatte 12 schließt sich ein angeformter Ring 33 an. In den Ring 33 ist ein erster Zahnkranz mit Zähnen 34 einer präzisen Teilung eingebracht. In entsprechender Weise weist die Verbindungsfläche 38 des äußeren Lagerringes 40 einen zweiten Zahnkranz 43 auf. Die Zahnkränze 34 und 43 haben eine genaue Zahnteilung und weisen vorzugsweise im wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf. Der Zahnquerschnitt dieser Zähne ergibt sich aus den Figuren 3a und 3b. Wie in Figur 4 dargestellt ist die Kopffläche 60 des Kopfteils 50 des Kolbens 44 mit zwei entsprechenden Zahnringen versehen. Die Zähne des inneren (dritten) Zahnkranzes des Kopfteiles 50 sind mit 62 und die Zähne des äußeren (vierten) Zahnkranzes des Kopfteiles 50 sind mit 64 bezeichnet. Der dritte Zahnkranz 62 entspricht in Gestalt und Zahnteilung dem ersten Zahnkranz 34,und der vierte Zahnkranz 64 entspricht in Form und Zahnteilung dem zweiten Zahnkranz 43.

j ZO -

Es ist erkennbar, daO der dritte Zahnkranz 62 an der Kopffläche des Kopfelementes 50 des Kolbens 44 nach seiner Zahnzahl mit dem ersten Zahnkranz 34 an der Lagerfläche der kreisförmigen Aufspannplatte ]2 übereinstimmen muß, entsprechend muß die Zahnzahl des v/ierten Zahnkranzes 64 an der Kopffläche 60 des Kolbens 44 mit der Zahnzahl des zweiten Zahnringes 43 an dem äußeren Lagerring 40 übereinstimmen. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß die Zähne des ersten und des dritten Zahnringes 34 bzw. 62 mit der Zahnzahl der äußeren Zahnkränze 43 bzw. 64 übereinstimmen müssen. Beispielsweise weisen vorteilhaft der erste und der dritte Zahnkranz 34 bzw. 62 eine Zahnzahl von 576 und die Zahnkränze 43 und 64 eine Zahnzahl von 625 auf. Sofern die Zahnzahlen auf dem ersten Zahnkranz und dem dritten Zahnkranz 34 bzw. 62 einerseits und auf dem zweiten Zahnkranz und dem vierten Zahnkranz 43 bzw. 64 andererseits übereinstimmen, werden die Zahnkränze miteinander kämmen. Wenn weiterhin Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe der Kolben bzw. das Kupplungselement über einen Winkel von 360 in Drehung gesetzt werden kann, und die ein unabhängiges Drehen der Aufspannplatte 12 über einen Winkel von 360 erlauben, kann der Rundschalttisch 10 nach der Art eines Nonius mit verschiedenen Kombinationen einer Verdrehung der Aufspannplatte .12 und des Kolbens 44 gebraucht werden. Dieses ermöglicht 360 000 Winkelstellungen der Aufspannplatte 12 im Verhältnis zum Gestell bzw. Gehäuse 80. Diese Wirkung des Rundsrhalttischea 10 wird an späterer Stelle näher beschrieben.

Wie vorstehend bereits beschrieben, ist der Kolben 44 gleitend in der Innenbohrung 04 des Gehäuses 80 und mit seiner Innenfläche ebenfalls gleitend auf der Außenfläche des Trä- '. <s gerrohres 70 gelagert. Der Kolben 44 wird axial bewegt in der Gehäuseinnen bohrung 84 mittels Flüssigkeitsdruck, um den ersten Zahnkranz 34 mit dem dritten Zahnkranz 62 und den zweiten Zahnkranz 43 mit dem vierten Zahnkranz 64 in Eingriff und

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außer Eingriff zu bringen. Die Druckbeaufschlagung erfolgt mittels einer nicht dargestellten Ventilsteuerung, über die das Druckmittel in den Zylinderraum 66 eingespeist wird, der von dem Basisteil 46, der zentralen Bohrung 84 des Gehäuses 80 und einer ersten radialen Ringschulter 72 des Trägerrohres 70 eingeschlossen wird. Andererseits ist ein zweiter Druckraum 68 gebildet zwischen der Kopfflüche 60 und der Verbindungsfläche 38 des äußeren Lagerringes 40 und der Lagerfläche 30 der Aufspannplatte 12. Das in den Druckraum 68 eingespeiste Druckmittel wird mittels einer weiteren nicht dargestellten Ventilanordnung gesteuert. Mit Hilfe der in den zweiten Druckraum 68 eingespeister) Druckflüssigkeit wird der Kolben 44 axial vom Lagerring 40 wegbewegt, um die Zahnkränze 34 bzw. 62 mit den Zahnkränzen 43 bzw. 64 außer Eingriff zu bringen. Da es sich bei den beiden Ventilsteuerungen um Ventile üblicher Bauart handelt, kann von einer Beschreibung im einzelnen abgesehen werden mit Ausnahme der für den Rundschalttisch 10 bedeutsamen Gegebenheiten. Es erfolgt in soweit Die Betätigung des Kolbens 44 im Sinne einer Lösung won der Aufspannplatte 12 und dem äusseren Lagerring 40 pneumatisch mit Druckluft von zwischen 60 und 80 psig, während die Betätigung im umgekehrten Sinne zweckmäßig hydraulisch mit Druckflüssigkeit von etwa 1.000 bis 1.200 psig erfolgt. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 80 mit einem ersten Druckmitteleinlaß 86 versehen, der mit dem zweiten Druckraum und mit der ersten Ventilanordnung in Verbindung steht. Entsprechend ist ein zweiten Druckmitteleinlaß 88 vorgesehen, der mit dem ersten Druckraum 66 verbunden ist. Der Druckmitteleinlaß 88 ist darüberhinaus mit der zweiten Ventilanordnung verbunden. Auf diese Weise verursacht die Beaufschlagung des ersten Druckraumes 66 mit Druckmittel über die zweite Ventilanordnung eine Bewegung des Kolbens in Richtung auf die Aufspannplatte 12, wodurch wiederum die ersten und dritten Zahnkränze 34 bzw. 62 mit den zweiten und vierten. Zahnkränzen 43 bzw. 64 in kämmenden Eingriff gebracht werden. Andererseits verursacht die Beaufschlagung des zweiten Druckraumes 68 mit Druckmittel eine von

der Aufspannplatte 12 u/eggerichtete Bewegung des Kolbens 44, wobei gleichzeitig Druckmittel aus dem ersten Druckraum ausgedrückt wird. Die axiale Bewegung des Kolbens 44 bewirkt eine Trennung der ersten und dritten Zahnkränze 34 bzw. 62 und der zweiten und vierten Zahnkränze 43 bzw. 64. Die gegenseitigen Stellungen der Zahnkränze 34 und 62 in der geschlossenen und offenen Stellung sind in den Figuren 3a und 3b wiedergegeben.

JO Zur Vermeidung von Leckverlusten an Druckmittel aus dem ersten

Druckraum 66 ist die äußere Um fangsflache der radialen Ringschulter 42 des Trägerrohres 70 mit einer Gasdichtung versehen, die in Eingriff steht mit einer Anschlagfläche 89 des Gehäuses 80. Diese Art Dichtungen sind üblich und bekannt.

Die Drehung der Aufspannplntto 12 wird bewirkt mittels des genannten Trägerrohres 70, das an der Aufspannplatte 12 mittels einer Reihe von Kopfschrauben 90 befestigt ist, die um die Mittelachse 20 der Aufspannplatte herum angeordnet sind. Die Kopfschrauben erstrecken sich durch Senkbohrungen 92, Schaftbohrungen 94 bis in Liewin debohrungen 96 in der Stirnfläche des Trägerrohres 70, sodaQ die Aufspannplatte 12 und das Trägerrohr 70 drehfest miteinander verbunden sind. Ein Justierstift 98 in einer Justierbohrung 100 gewährleistet eine genaue Lagerung der Aufspannplatte 12 auf dem Trägerrohr An der Innerfläche der Aufspannplatte 12 und des Trägerrohres 70 ist eine Dichthülse 102 mit 0-Ringen 104 und 106 zur Sicherung von Gasdichtigkeit angeordnet. Ebenso ist eine Ringnut ausgebildet um jede der Kopfschrauben 90 herum, in die ein geeigneter 0-Ring 108 zur Gewährleistung von Druckdichtigkeit eingesetzt ist. Zwischen dem Trägerrohr 70 und dem Gehäuse befindet sich oin zweiter Ringraum 110, in dem ein zweiter Zahnring .1 J 2 angeordnet und an dom Triitjerrohr 70 mittels einer Anzahl von Kopfschrauben 1J4 befestigt ist, diü um die Mittelachse des Trägerrohres 70 herum liegen. Der zweite Zahn ring

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ist in üblicher Weise gegen die zweite Radi alschul ter 74 verschraubt, die einen Teil des Ringraumes JlO bildet. Die Kopfschrauben 114 greifen in die Schaftbohrungen 116 und die Gewindebohrungen 118 ein, die in der Oberfläche der zweiten
-* Ringschulter 74 des Trägerrohrea 70 eingebracht sind, sodaß

die Teile drehfest miteinander verbunden sind. Zur Gewährleistung der Radiallage des Zahnringes 112 im Verhältnis zum
Trägerrohr 70 ist ein Justierkeil 120 mit einer geeigneten
Kerbe in Eingriff gebracht, die an der Außenfläche des Träger-

■10 rohres 70 einerseits bzw. an der Innenfläche des Antriebsritzels 112 angebracht ist. Bei Eingriff des Justierkeiles in der Kerbe zwischen dem Trägerrohr 70 und dem Zahnantrieb 112 wird eine genaue radiale Justierung der Aufspannplatte 12 im Verhältnis zu dem Zahnantrieb 112 gewährleistet.

■ .

Der Ringraum 112 ist mit Hilfe' der Deckelplatte .1.22 geschlossen, die am Gehäuse mittels Verschraubungen in der üblichen
Weise befestigt ist. Die Deckelplatte 122 weist einen inneren Bohrungsdurchmesser 124 auf, der geringfügig größer dimensi-

oniert ist als der Außendurchmesser 71 des Trägerrohres. Eine geeignete Dichtung ist in einer Senkbohrung des Innenumfan ges 124 der Deckelplatte 122 angeordnet zur Gewährleistung von
Druckdichtigkeit zwischen den Teilen. Zusätzlich ist der Außenumfang der Deckelplatte 122 dichtend in das Gehäuse 80 eingeschraubt.

Der Zahnantrieb 112 ist derart befestigt, daß er eine geringfügige axiale Bewegung innerhalb des Ringraumes 110 ermöglicht um der relativen Axialbewegung der Aufspannplatte 12 und des Trägerrohres 70 folgen zu können. Diese relative Axialbewegung tritt ein während des Ineingriff- bzw. Außereingriffbringens
des Kolbens 44 mit der Aufspannplatte 12: Ein Einlaß 126 ist
am Außenumfang des Gehäuses 80 angeordnet, um ein Füllen des
Ringraumec 1.10 mit einem geeigneten üblichen Schmiermittel zu ermöglichen, um eine Schmierung des Zahnantriebes 112 und sei-

' 24-

nes Antriebsmechanismus zu bewirken.

Wie bereits beschrieben, ist der Kolben 44 in einer eine axiale Bewegung in der Bohrung 84 des Gehäuses ermöglichenden Weise gelagert. Entsprechend ist eine axiale Bewegung des Kolbens 44 im Verhältnis zum Tragerrohr 70 möglich, um die Zähne in der vorstehend beschriebenen Weise in Eingriff oder außer Eingriff zu bringen. Ein Axiallager 128 ist in dem ersten Druckraum 66 angeordnet, der von der Bodenfläche des Basisteils 46 und der ersten radialen Ringschulter des Gehäuses 80 eingeschlossen ist. Das Axiallager 128 nimmt die Axialkräfte auf, die von dem auf den Kolben 44 «/irkenden Gasdruck hervorgerufen u/erden .

Der erste Zahnantrieb 48 des Kolbens 44 und der zu/eite, mit dem Trägerrohr 70 verbundene Zahnantrieb 112 werden jeweils von einer geeigneten Gowiii diü;pin del betätigt, die in einer quer zur Drehachse der Aufspannplatte 12 verlaufenden Achse liegt und in Eingriff mit dem jeweils zugehörigen Ztihnritzel stellt. Auf diese Weise bewirkt die Drehung der Gev/in despin dein eine entsprechende Drehung der Aufspannplatte 12 oder des Kolbens 44. Da die Drehantriebe für das Zahnritzel 48 und das Zahnritzel 112 gleich sind, wird der Antrieb zur Drehung der Aufspannplatte 12 nachfolgend im einzelnen beschrieben, wohingegen der Antrieb zur Herbeiführung der Drehung des Kolbens 44 nur in soweit dargestellt wird, als es zum Verständnis in Zusammenhang mit der Drehung des Kolbens 44 erforderlich ist.

In Figur 5 ist der Drehantrieb zur Herbei führung einer Drehung des Aufspannplatte 12 dargestellt. Der Drehantrieb ist als Ganzes mit 132 bezeichnet und enthält einen Gleichstrommotor 134 mit der Abtriebswelle 136. Die Abtriebswelle 136 treibt ein Zahnradübersetzungsgetriebe aus den Zahnritzeln 138, 140, 142 und 144 an. Das Zahnrad 138 ist auf die Abtriebswelle 136 aufgekeilt. Die Zahnräder 140, 142 sind drehbar auf der Ritzel-

welle 146 befestigt..Die Ritz-elwelle 146 ist.in Lagern 148, 150 des Getriebegehäuses 152 gelagert. I) Ik tan / riii ge 15.4 und 156 sind auf der Ki tzelwelle 146 angebracht, der eine; neben dem Zahnrad 140 und der andere neben dem Zahnrad 142. Das ·> Zahnrad 144 ist auf die Spindelwelle 158 aufgekeilt, die drehbar im Gehäuse UO in Lagern 160. und 162 gelagert ist. Die Spindelwelle 158 ist mit einem Kragen 164 vorgespannt und erstreckt sich durch eine Querbohrung 166 im Gehäuse 80. Die Gewindespindel 168 ist auf das entfernte Ende der Spindelwelle 158 aufgekeilt, wobei eine Kontermutter 170 die Gewindespindel 168 auf einer s.tummel förmigen Verjüngung 172 der Spindelwelle 158 sichert. Dichtungen 174 und 176 sichern das Gehäuseinnere gegen Austritt von Schmiermitteln aus dem Getriebegehäuse 152. Das Ende der Querbohrung 166 ist mit einer Abdeckinspektionskappe J70 verschlossen. Die Gewindespindel 168 ist ebenfalls in dem zweiten Ringraum 110 gelagert und steht in Eingriff mit dem /weiten Zahnkranz 112.

Das Gehäuse bzw. Gestell 80 ist derart ausgebildet, daß der Drehantrieb 132 in jeder beliebigen Winkelstellung im Verhältnis zum Gehäuseumfang befestigt werden kann. Dies wird durch entsprechende Anordnung von Querbohrungen für die Spindelwelle 158 ermöglicht. Entsprechend ist der Drehantrieb 180 am Umfang des Gehäuses 80 befestigt, sodaG sich die Gewindespindel 18 2 in einer quer zur Drehachse des Kolbens 44 verlaufenden Achse erstreckt und sich in Eingriff mit dem ersten Zahnkranz 48· befindet. Wie vorstehend festgestellt verursacht die Drehung der Gewindespindel 18 2 eine entsprechende Drehung des Kolbens 44 während der Indexierungsbewegung.

Die Drehantriebe 132 bzw. 180 sind jeweils mit einem digitalen Zählwerk 184 bzw. 186 versehen, die die genaue Stellung des inneren Zahnkranzes und des.äußeren Zahnkranzes ermitteln und bestimmen. Auf .diese Weise legen der Drehantrieb 132 und das Zahnzählwerk 184 die Zahnstellung auf den äußeren Zahnkränzen^

'- 26 -

das sind der zweite und der vierte Zahnkranz 43 bz\i/, 64 fest. Andererseits bestimmen der Drehantrieb. 180 und das zugehörige Zählu/erk 186 die ersten und dritten Zahnkränze 134bz\i/.62 fest. Es ist für den Fachmann erkennbar, daß ein Zahn auf jedem Zahnkranz willkürlich als Nullstellung festgelegt wird und alle

anderen Zähne im Verhältnis zu dem Zahn in Nullstellung gezählt werden. Auf diese Weise ermöglichen die Drehantriebe 132 bzw. 180 das Anwählen bzw. Ansteuern einer beliebigen Zahnstellung. Wenn infolgedessen die Zählwerke 184 und 186 eine Null anzei-]0 gen, zeigt ein. mit einem festen Zeiger 19Ü versehener Skalenring an, daß ein bestimmter Punkt auf der Aufspannplatte 12 in der Indexposition null steht.

Als Grundlage für die Bestimmung der genauen Positionierung der Aufspannplatte 12 und des Kolbens 44 zum Zwecke der Zielung der gewünschten Winkelstellung auf der Aufspannplatte 12 sind die nachfolgenden mathematischen Gleichungen entwickelt worden:

Bl= Bruchteilsrest aus (81,6 χ Al) χ 360 (Gleichung 1)

B 2 = Bruchteilsrest aus (81,6 χ A] ) χ 625 (Gleichung 2)

A 2 = (B 2 χ 0,576 -Al): 0,625 (Gleichung 3)

In diesen Gleichungen entspricht Al dem Tischwinkel, bezogen auf die Winkelstellung null in DEG, A2 die Winkelstellung des Tisches gegenüber der Adresse (das ist die Zahnnummer) auf dem inneren Zahnring, B.1 der innere Verstellwinkel gegenüber null in DEG und.B2 der innere Verstellwinkel gegenüber NuIlstellung des adressierten Zahnes auf dem äußeren Ring. Der Bruchteilsrest, das ist der sich aus der Rechnung ergebende Anteil unter eins, wird gemäß den Gleichungen 1 und 2 mit 360 bzw. 625 multipliziert.

Es ist anzumerken, daß die oben angegebenen mathematischen

O Z.

«- 27 -

Formeln 1-3 für die hier dargestellte bevorzugte Ausführungsform entwickelt worden sind, das ist eine Ausführungsform mit 576 Zähnen auf dem inneren Zahnring (Zahnkränze 1 und 3) und 625 Zähnen auf dem äußeren Zahnring (Zahnkränze 2 und 4). Der Fachmann erkennt jedoch die Grundlage der Erfindung und ist zu ihrer Anwendung auch auf einer Vielzahl anderer Kombinationen in der Lage, wozu nachstehend einige spezielle Beispiele auf der Grundlage der Gleichungen 1-3 gegeben werden.

Beispiel 1: Es wird angenommen, daß die Aufspannplatte 12 auf 270 steht und auf 15,253 v/erstellt werden soll, so erfolgt die folgende Abwicklung gemäO den Gleichungen 1-3. Der Wert Al ist mit 15,253 vorgegeben. Entsprechend ist es nunmehr erforderlich, die Werte B2 und A2 zu berechnen. B2 entspricht G J,6 χ 15,253 = 1244,6440. Der sich ergebende Bruchteilsrüst von 0,6448 wird nunmehr mit 625 multipliziurt, sodaß sich B2 zu 403 ergibt. Hieraus.errechnet sich A2 mit (403 χ 0,576 15,253) geteilt durch 0,625 = 347. Wie vorstehend vermerkt bilden B2 und A2 die absolute Zahnadresse, d. h. sie beschrei-

2" ben die Zahnnummer auf dem inneren und äußeren Ring, über die

die gewünschte Winkelstellung auf der Aufspannplatte 12 erreicht wird. Im Ergebnis durch Drehen des Drehantriebs 180 auf die digitale Zählwerksnummer 403 und Drehen des Drehantriebs 132 auf die digitale Zählwerksnummer 347 auf dem Zä'hl-

2^ werk 18 6 wird die Aufspannplatte J2 derart positioniert, daß

der Indikator 190 auf dem ijkalenriny 188 die Winkelstellung 15,253 anzeigt. Zur Überprüfung sei vormerkt, daß 576 Zähne auf 360 einer Zahnteilung von 0, 625 entspricht, während 625 Zähne auf 360 einer Zahnteilung von 0,576 entspricht.

wi_e vorstehend erwähnt bedeutet der Wert A2 die Zahnadresse auf der inneren Verzahnung bzw. der 576 Zähne-Verzahnung. Entsprechend ergibt sich durch Multiplikation von 347 χ 0,625 ein Wert von 216,875. Andererseits bedeutet B2 den inneren Verzahnungswinkel im Verhältnis zur Ausgangsadresse auf der

-⁵^ 625-zähnigen Verzahnung. Die Multiplikation B2 ergibt sich

«- 28 -

danach zu 403 χ Q,576 = 232,128. Die Differenz zwischen 232,128 - 216,875 entspricht der gewünschten Position won 15,253°.

Beispiel 2; Falls es gewünscht ist, die Aufspannplatte 12 auf 0,001 zu positionieren, werden wiederum die Gleichungen 1-3 zur Bestimmung der absoluten Zahnadressierung herangezogen, um die gewünschte Winkelstellung auf den inneren und äußeren Verzahnungen festzulegen. Es ist wiederum der Wert

Al mit 0.001° vorgegeben. B2 ergibt sich zu (81,6 χ 0,001) χ 625 = 51. A2 ergibt sich zu (51 χ 0,576 - 0,001) geteilt durch 0,625 = 47. Zur Erzielung einer absoluten Winkelstellung von 0,00.1 auf der Aufspannplatte 12 muß somit die äussere Verzahnung auf Zahn 51 und die innere Verzahnung auf

J5 Zahn 47 eingestellt werden. Zur Überprüfung ergeben sich die

Multiplikationen 51 χ 0,576 = 29,376 und 47 χ 0,625 = 29,375. Die Differenz zwischen diesen beiden Zahlen ergibt 0,001 .

Es wird auf diese Weise erkennbar, daß die angestrebte Genauigkeit der Einrichtung durch Drehung nicht nur des Kolbens 44 sondern auch der Aufspannplatte 12 im Verhältnis zueinander und zum Gehäuse bzw. Gestell 80 erreicht wird. Es ist auch erkennbar, daß die Erfindung nicht ;ju f den Einsatz von 625 Zähnen auf der äußeren Verzahnung bzw. 576 Zähnen auf der inneren Verzahnung beschränkt ist, diese vielmehr nur eine bevorzugte Ausführungsform im Hinblick auf die Lrzielung einer Unterteilung von 360.000 Stellungen auf der Aufspannplatte darstellt.· Wie bereits vorstehend festgestellt sind viele andere Kombinationen von Zahnteilungen auf den inneren und äußeren Ringen möglich, um viele andere mögliche Winkelstellungen der Aufspannplatte J2 gegenüber dem Gehäuse 80 zu errei chen.

Wie in Figur 1 dargestellt ist ein bekannter elektrischer An-Schluß 196 vorgesehen zur Erzielung der elektrischen Verbin-

3203512

dung zu dem Gleichstrommotor J34.

Die vorliegende Erfindung betrifft darübcrhin au s ein Verführen zur genauen Herstellung dea dritten und vierten Zuhnkranzes auf der Kopffläche 60 den Kopfteil!?« 50 des Kolbens 44. Die Figuren 7 und ß /eigen eine konventionelle Fräsmaschine 210. Die Fräsmaschine 210 weist einen im wesentlichen horizontalen Arbeitstisch 216 und eine auf einer Welle 214 befestigte Fräse 212 auf, die normal zur Vorschubachse 217 des Arbeitstisches 216 dreht. Es ist Weiterhin ein Zentrierblock 218 mit einer Basis 220 auf dem Arbeitstisch 216 befestigt. Der Zentrierblock 218 weist weiterhin einen Zentrierzapfen 222 und ein Tischoberteil 224 auf, das schwenkbar um den Zentrierzapfen 222 gelagert ist. Auf diese Weise kann die Winkelstellung des Tischoberteiles im Verhältnis zum Arbeitstisch verstellt werden durch Einsetzen von Keilen 226 einer ■ vorgegebenen Größe auf der einen Seite und Keilen 228 einer anderen vorgegebenen Größe auf der anderen Seite des Schwenkzapfens 222 mit dem Ziel der Festlegung eines vorgegebenen Winkels. Es ist weiterhin ein - Rundschalttisch 230 konventioneller Gestaltung mit seiner Basis auf dem Tischoberteil 224 des Zentrierblorkos 218 befestigt. Is ist weiterhin das zu bearbeitende Kupplungselement bzw. der Kolben 44 auf geeignete Weise auf der Aufspannplatte 230 befestigt, wobei die Mittelachse des Kolbens 44 konzentrisch zur Mittelachse 232 der Aufspannplatte liegt. Wie vorstehend dargelegt wird nunmehr der erste Vorgabewinkel auf dem Zentrierblock eingestellt. Der Zweck des Winkels ist die Festlegung eines ersten Konizitätswinkels von der Mittelachse des Kolbens derart, daß der inne- re dritte Zahnkranz in den Kolben 44 eingebracht u/erden kann. Bevor der Kolben 44 auf der Aufspannplatte 230 angebracht wird, werden die inneren und äußeren Ringe gehärtet durch Durchhärtung oder Flammenhärtung. Der Arbeitstisch 216 der Fräsmaschine 210 wird nunmehr in Richtung des Pfeiles 217 gegen die Fräse 212 in Bewegung gesetzt. Die Fräse wird auf der

Q ^ ^i O C 1 O

J z. U J J IZ

- 30 -

Welle durch geeignete, nicht dargestellte Mittel gedreht und auf diese Weise das erste Zahnprofil in den inneren Ring eingefräst. Die Aufspannplatte u/ird danach in eine Anzahl vorbestimmter Winkelstellungen gedreht in eine gewünschte Zahnstellung auf dem inneren Zahnkranz, worauf der Arbeitsablauf wiederholt wird, bis alle Zähne auf dem inneren Zahnkranz ausgebildet sind. Es werden danach die Keile 226, 228 entfernt von dem Zentrierblück 218 und durch ein anderes Paar von Keilen 234, 236 ersetzt, sodaö das Tischoberteil 224 nunmehr eine andere Winkelstellung Y gegenüber dem Arbeitstisch 216 einnimmt. Danach wird der Arbeitstisch 216 in Richtung des Pfeiles 219 gegen die rotierende Fräse 212 in Bewegung gesetzt, um die Zähne des äußeren ersten Zahnkranzes in den Kolben 44 einzubringen. Sobald der erste Zahn eingebracht ist, wird die Aufspannplatte in die nächste vorbestimmte Winkelstellung gedreht und der Arbeitsablauf wiederholt, bis alle Zähne des vierten Zahnkranzes 64 in den Kolben 44 eingebracht sind. Dem Fachmann wird erkennbar, daß jede beliebige Zahl von Zähnen auf dem inneren und äußeren Zahnkranz eingebracht werden kann, und daß das vorstehend beschriebene Verfahren eine extreme Genauigkeit bei der Fräsung der inneren und äußeren Zähne gewährleistet im Hinblick auf den Umstand, daß es nur der Justierung des Zentrierblockes bedarf, urn die Einbringung beider Sätze von Zähnen in den Kolben zu ermöglichen. Es treten somit keine Ungenauigkeiten beim Wechsel der Fräspolitionen oder Ungenauigkeiten bei der Neuzentrierung des Werkstükkes auf der drehenden Aufspannplatte ein. Der Fachmann wird erkennen, daß das vorstehend beschriebene Verfahren auf jede beliebige Zahl von Zahnkränzen anwendbar ist, und das die Erfindung nicht auf zwei konzentrische Zahnringe beschränkt ist.

Ungeachtet dessen, daß die Erfindung in Verbindung mit der bevorzugten Au s fülirungs form und -verfahren beschrieben ist, ist zu vermerken, daß diese Erfindung nicht auf diese Ausführungsform oder dieses Verfahren beschränkt ist. Sie erstreckt sich

* 31 -

vielmehr auf alle Alternativen, Abweichungen und Equivalente im Ramen des allgemeinen Erfin dun gsgedanken.s.

Lee rseite

Claims

3203512

Paten tansprüche

(1.J

J Rundschalttisch, gekennzeichnet durch

■ eine im wesentlichen kreisförmige Aufspannplatte (12) mit einer Werkstückträgerebene (13), einer Lagerfläche (-30) gegenüber der Werkstückträgerebene und einer sich im wesentliehen senkrecht zur Werkstückträgerebene erstreikte en den Mittelachse

ein Gestell bzw. Gehäuse (80), in dem die Aufspannplatte drehbar um die Mittelachse (20) gelagert ist und das eine Kopffläche (82) und einen eine konzentrische Bohrung (84) begrenzenden Teil besitzt

einen an dem Gehäuse (80) befestigten Lagerring (40), der sich radial in Richtung auf die Längsachse des Gehäuses erstreckt und eine gegen die Kopffläche (82) des Gehäuses weisende Verbindungsfläche (30) aufweist

einen ersten Zahnkranz (34) an der Lagerfläche der Aufspannplatte (12), der konzentrisch um die Mittelachse (20) der Aufspannplatte (12) herum verläuft

einen zweiten Zahnkranz (43) an der Befestigungsfläche des äußeren Lagerringes (40), der sich konzentrisch um den ersten Zahnkranz (34) erstreckt, wobei beide Zahnkränze (34, 35

43) gegen die Zentralbohrung (84) des Gehäuses (80) weisen

einen Kolben (44), der gleitend in der konzentrischen Bohrung (84) des Gehäuses (80) gelagert ist und mit einem -* dritten Zahnkranz (62) soii/ie einem vierten Zahnkranz (64)

versehen ist, die mit dem ersten Zahnkranz (34) der Aufspannplatte bzw. dem zweiten Zahnkranz (43) des äußeren Lagerringes (40) in Eingriff gebracht u/erden können

'0 Mittel zur Bewirkung einer Axialbewegung des Kolbens (44)

in der konzentrischen Bohrung (04) des Gehäuses (80) zur Bewirkung der Eingriffs- und Ausrückbewegung des ersten Zahnkranzes (34) mit dem dritten Zahnkranz (62) bzw. des zweiten Zahnkranzes (43) mit dem vierten Zahnkranz (64)

einen Drehantrieb zur Drehung der Aufspannplatte (12) gegenüber dem Gehäuse (80), wenn sich der Kolben in seiner Ausrückstellung befindet zum Zwecke der Indexieru.ng der Winkelstellung der Aufspannplatte (12) gegenüber dem Gehäuse (80)

einen weiteren Drehantrieb zur Drehung des Kolbens (44) in seiner konzentrischen Bohrung (84) gegenüber der Aufspannplatte (12) und dem Gehäuse (80), wenn sich der Kolben (44) in Ausrückstellung befindet zum Zwecke der Veränderung der Winkelstellung der Aufspannplatte (12) gegenüber dem Gehäuse (80)
2. Rundschalttisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatte (12) mittels Kugellager (32) gegenüber dem äußeren Lagerring (40) abgestützt ist

"Jri
3. Rundschalttisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatte (12) eine äußere Umfangsfläche aufweist, in der eine erste halbkreisförmige Kugellaufbahn ausgebildet ist, und daß der äußere Lagerring (40)

* eine innere Umfangsfläche mit einer zweiten halbkreisförmigen Kugellaufbahn aufweist, die zusammen mit der halbkreisförmigen Laufbahn in der Aufspannplatte (12) einen kugellagerring bildet.
4. Rundschalttisch nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der dritte Zahnkranz (34,62) jeweils 576 Zähne aufweisen.
5. Rundschalttisch nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und der vierte Zahnkranz (43,64) jeweils 625 Zähne aufweisen.
6. Rundschalttisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (44) mit dem Gehäuse (80) einen ersten Druckraum (66) und mit der Aufspannplatte (12) einen zweiten Druckraum (68) begrenzt.
7. Rundschalttisch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herbeiführung der Axialbewegung des Kolbens (44) die Druckräume (66,68) jeweils mit einer Druckmittelquelle verbunden sind, wobei durch Druckbeaufschlagung des einen oder des anderen der beiden Druckräume (66,68) der Kolben (44) in Eingriff mit der Aufspannplatte (12) bzw. außer Eingriff gebracht wird.
8. Rundschalttisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmittel Drucköl verwendet wird.
9. Rundschalttisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß al3 Druckmittel Druckluft verwendet wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Paares konzentrischer Zahnkränze an einem Verzahnungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß

zunächst ein Justier - Schvi/enkblock (218) auf einem Arbeitstisch (216) montiert
15

ein Rundschalttisch (230) am Oberteil (224) des Justierblocks (218) befestigt

danach das zu bearbeitende Verzahnungsteil (44) auf dem Rundschalttisch (230) angebracht

danach ein erster vorgegebener Winkel auf dem Justierblock
(218) eingestellt zur Fixierung eines ersten Anstellwinkels

gegenüber der Mittelachse des Verzahnungsteiles (44)
25

danach der erste Zahnkranz gefräst

danach der Justierblock in einen zweiten vorbestimmten Winkel justiert vi/ird zum Zwecke der Fixierung einen zweiten Anstel.l-■Ό winkeis gegenüber der Mittelachse des Zahnteiles (44) und
schließlich

der zweite Zahnkranz gefräst wird.
35
11. Verfahren nach Anspruch JO, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Ringe für die Zahnkränze gehärtet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10,' dadurch gekennzeichnet, daß zum Fräsen der Zähne das Werkstück auf die Fräse zubewegt wird, sodaß der Zahn in das Werkstück eingefräst wird, worauf das Werkstück in eine andere Winkelstellung gedreht und ein zweiter Zahn eingefräst wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des zweiten Frässchrittes das Werkstück in Richtung auf die Fräse bewegt und hierdurch der Zahn in das Werkstück geschnitten wird, worauf das Werkstück in eine andere vorbestimmte Winkelstellung gedreht und der zweite Zahn eingefräst wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den ersten Zahnkranz 576 Zähne eingefräst werden.

15, Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den zweiten Zahnkranz 625 Zähne eingefräst werden.