DE4007054C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rundschalttischmaschine zum Bearbeiten des Umfangs von Werkstücken mit einem über einen Drehantrieb um eine Mittelachse drehbaren und in mehreren vorgegebenen Winkelstellungen festlegbaren Rundschalttisch, auf dem symmetrisch mehrere um jeweils eine Drehachse in ihrer Arbeitsstellung drehbare Werkstückaufnahmen vorgesehen sind, wobei zum Antrieb in der Arbeitsstellung fluchtend zur Drehachse unterhalb des Rundtischs ein Antrieb mit einem unteren Kupplungsteil vorgesehen ist, der in der Arbeitsstellung mit einem oberen Kupplungsteil der jeweiligen Werkstückaufnahme gekoppelt ist, wobei ein Kupplungsteil eine Aufnahmeöffnung und der andere Kupplungsteil einen Koppelvorsprung aufweist.

Eine solche Rundschaltmaschine ist aus der DE-PS 431 458 bekannt. Es werden dort die Spindeln eines Drehautomaten gemeinsam angetrieben. Hierbei wird nur eine der Spindeln in ihrer Werkstückwechselstellung des Rundschalttischs über eine Kupplung entkoppelt, wobei diese Entkopplung automatisch durch entsprechende Vorsprünge am Maschinengehäuse erfolgt. Eine definierte Winkellageneinstellung der Arbeitsspindeln und ein Festklemmen in der Arbeitsstellung bspw. beim Entgraten ist bei der bekannten Vorrichtung nicht möglich. Dies ist aber bspw. zum Entgraten von seitlichen Bohrungen oder Kanten erforderlich, wobei hier natürlich auch das Entgratwerkzeug entsprechend geführt und angetrieben werden muß.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung erfolgt die Kupplung zwischen oberem und unterem Kupplungsteil über eine axiale Relativbewegung. Zwingend erforderlich hierfür ist eine axiale Hubbewegung mit entsprechender Bauhöhe. Beim angestrebten spielfreien Antrieb muß beim Weiterdrehen des Rundschalttisches eine exakte Lage der Kupplungsteile sichergestellt sein. Schon geringe Abweichungen führen zu einer Kollision und damit zu einer Betriebsstörung.

In der DE-PS 10 99 306 erfolgt die Arretierung des Werkstückträgers durch Arretierungsstifte, das Festlegen erfolgt durch Klemmhebel. Die Arretierung und das Festklemmen erfolgen mechanisch.

In Vermeidung der geschilderten Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei spielfreiem Antrieb bei einer Weiterschaltung des Rundschalttisches eine sichere kollisionsfreie Kupplung des Antriebs der Werkstückaufnahme in seiner Arbeitsstellung gewährleistet ist. Auch soll eine geringere Einbauhöhe erreicht werden. Der Kupplungsvorgang soll möglichst reibungsfrei erfolgen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Werkstückaufnahmen jeweils über eine druckmittelbetätigbare Klemmvorrichtung vorgegeben lagegenau festspannbar sind, daß ferner die Aufnahmeöffnung mindestens durch zwei mindestens in ihrer Längsrichtung offene Teilschlitze gebildet ist, die in ihrer Weiterschaltstellung konzentrisch zur Mittelachse des Rundschalttischs verlaufen, daß diese Teilschlitze mit Einfahrschrägen versehen sind, die in Paßflächen übergehen, wobei der Abstand der Paßflächen der größten Breitenabmessung des Kupplungsvorsprungs entspricht.

Dadurch, daß die Teilschlitze in Längsrichtung offen sind, kann der Entkupplungs- und Kupplungsvorgang des Antriebs der Werkstückaufnahme in seiner Arbeitsstellung mit der Drehbewegung des Rundschalttischs direkt integriert sein, so daß sich eine besondere Kupplungsbetätigung bspw. durch eine zusätzliche Axialverschiebung erübrigt. Hierdurch vereinfacht sich der Vorrichtungsaufbau unter gleichzeitiger Reduzierung der erforderlichen Mindestbauhöhe.

Ein spielfreier Drehantrieb kann mit geringem Konstruktionsaufwand dadurch erreicht werden, daß der Koppelvorsprung aus zwei im Abstand voneinander angeordneten zylindrischen Vorsprüngen besteht, wobei die Paßflächen der beiden Teilschlitze in der gleichen Entfernung voneinander angeordnet sind wie die Entfernung der beiden zylindrischen Vorsprünge des Koppelvorsprungs.

Eine vollständige Spielfreiheit und ein relativ starrer Antrieb kann dadurch erreicht werden, daß der Abstand der Paßflächen zur Erzielung einer leichten Preßpassung geringfügig kleiner ist als die größte Breitenabmessung des Koppelvorsprungs bzw. dem Durchmesser der zylindrischen Vorsprünge. Die Steifigkeit des Antriebs wird um so größer, je größer die Vorspannung der Preßpassung gewählt wird.

In besonders vorteilhafter Weise können die zylindrischen Vorsprünge jeweils durch einen Außenring eines Wälzlagers gebildet sein. Hierdurch wird ein Eingleiten beim Kupplungsvorgang durch die Drehbarkeit des Außenrings erleichtert, es tritt praktisch kein Reibungsverschleiß auf. Die Elastizität des Wälzlagerrings wird zur Erzielung der Preßpassung ausgenützt. Er wirkt besonders vorteilhaft als Stoßdämpfer und bewirkt eine hervorragende Zentrierung.

Die Betriebssicherheit kann dadurch erhöht werden, daß der untere Kupplungsteil über eine Vorrichtung in seiner Koppelgrundstellung lagegenau fixierbar ist, wozu zweckmäßigerweise eine Indexbohrung und ein in diese einschiebbarer Indexbolzen vorgesehen sein können. Dabei kann die Indexbohrung vorteilhafterweise im unteren Kupplungsteil und der Indexbolzen gegenüber dem Antrieb fest nur in Achsrichtung gegenüber der Indexbohrung verschiebbar angeordnet sein.

Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit und zur Vereinfachung der Steuerung kann der Antrieb für die Werkstückaufnahme und die Vorrichtung zum lagegenauen Fixieren des unteren Kupplungsteils über einen Näherungsschalter steuerbar sein.

Konstruktiv einfach und betriebssicher kann die Klemmvorrichtung für die Werkstückaufnahme eine Spannhülse aufweisen, die über einen hydraulisch bewegbaren Spannbolzen gegen eine Feder entspannbar und damit die Klemmwirkung aufhebbar ist.

Der Aufbau wird besonders einfach, wenn die die Welle der drehbaren Werkstückaufnahme umschließende Spannhülse in einer zylindrischen Aufnahme aufgenommen ist und diese zylindrische Aufnahme und angepaßt der darin aufgenommene Spannkolben einen Durchmessersprung aufweisen, der durch zwei Dichtungen abgedichtet einen Druckraum bildet, der seinerseits mit einer Druckmittelversorgung in Verbindung steht. Weiter kann eine Stirnseite des Spannkolbens mit einer Stirnseite der Spannhülse und die andere Stirnseite des Spannkolbens mit einer Tellerfeder zusammenwirken, wobei die Tellerfeder auf ihrer, dem Spannkolben gegenüberliegenden Seite durch einen mit der Aufnahme verschraubten Verschlußring zusammenwirken kann.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Rundschalttischmaschine zum Entgraten von Teilen,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Rundschalttisch mit einer drehbar darin gelagerten Werkstückaufnahme,

Fig. 3 einen Teilschnitt im Bereich der Linie III-III in Fig. 2, und

Fig. 4 eine Draufsicht in Richtung des Pfeils IV in Fig. 3.

Die in Fig. 1 in Schrägansicht dargestellte Maschine zum Entgraten weist einen um eine Mittelachse 1 drehbaren Rundschalttisch 2 auf, der im Abstand am Umfang verteilt zwei Werkstückaufnahmen 3 aufweist, die ihrerseits selbst wieder um jeweils ihre Drehachse 4 drehbar sind. Dabei wird nur die Werkstückaufnahme 3 angetrieben, die sich in ihrer maschineninneren Betriebsstellung befindet. In dieser Betriebsstellung ist unter der Werkstückaufnahme 3 ein Antrieb 5 vorgesehen, der über eine Kupplung 6 in dieser Betriebsstellung mit der Werkstückaufnahme 3 gekoppelt ist. Es muß sichergestellt werden, daß im Betrieb die Drehachse 4 der Werkstückaufnahme 3 mit dem darunter angeordneten Antrieb 5 exakt fluchtet. Bei der Weiterschaltung des Rundschalttischs 2 muß die Kupplung 6 lösbar ausgebildet sein. Die Drehbewegung des Rundschalttischs 2 ist direkt mit dem Kupplungvorgang integriert. Hierzu weist die Kupplung 6 einen oberen Kupplungsteil 6′ und einen unteren Kupplungsteil 6′′ auf. Jede der beiden Werkstückaufnahmen 3 ist als Baueinheit ausgebildet, im Rundschalttisch in einem Durchbruch 7 befestigt. Die Werkstückaufnahme 3 weist eine drehbar in einem Gehäuse 9 angeordnete Welle 8 auf, die an ihrem oberen, den Rundschalttisch 2 überragenden Ende eine Platte 10 trägt, auf der ein zu bearbeitetendes Werkstück aufgespannt werden kann.

Das Gehäuse 9 ist nach unten durch eine zylindrische Aufnahme 11 verlängert, in der eine Spannhülse 12 passend aufgenommen ist. Auf diese Spannhülse 12 wirkt in axialer Richtung ein hydraulisch betätigbarer Spannkolben 13, der über einen Durchmessersprung gegenüber der zylindrischen Aufnahme 11 mittels Dichtungen 14, 14′ abgedichtet, einen Druckraum 15 bildet, der seinerseits über eine Druckmittelversorgung 16 mit Drucköl beaufschlagbar ist. Eine Stirnseite des Spannkolbens 13 liegt an der Spannhülse 12 und die gegenüberliegende Stirnseite an einer Tellerfeder 17 an. In drucklosem Zustand wird der Spannkolben 13 über die Tellerfeder 17 gegen die Spannhülse 12 gepreßt und diese in axialer Richtung zusammengedrückt. Dadurch erfolgt ein Verspannen der Welle 8 in der zylindrischen Aufnahme 11 und es wird so eine Klemmvorrichtung 18 gebildet, durch die die Werkstückaufnahme 35 in ihrer Winkellage gegenüber dem Rundschalttisch 2 lagegenau fixierbar ist. Durch Druckbeaufschlagung über die Druckölversorgung kann die Klemmvorrichtung 18 gelöst werden.

Der obere Kupplungsteil 6′ weist eine in der Weiterschaltlage der Werkstückaufnahme 3 in Umfangsrichtung zur Mittelachse 1 konzentrisch verlaufende Aufnahmeöffnung 19 auf. Diese Aufnahmeöffnung 19 wird durch zwei in einer Entfernung 20 voneinander im Abstand angeordnete Teilschlitze 21, 21′ gebildet. Diese Teilschlitze 21, 21′ selbst weisen, wie in Fig. 4 ersichtlich ist, jeweils zwei sich gegenüberliegende Paßflächen 22, 22′ auf, die in einer Richtung in Einführschrägen 23, 23′ übergehen.

Der untere Kupplungsteil 6′′ weist zwei in gleicher Entfernung 20 angeordnete Kupplungsvorsprünge 24; 24′ auf, die im Koppelzustand von den Teilschlitzen 21; 21′ aufgenommen sind. Die Kupplungsvorsprünge 24, 24′ werden durch Wälzlager 25 gebildet, deren Außenring einen ringförmig größeren Durchmesser haben als der Abstand 26 der Paßflächen 22, 22′.

Durch das geringfügige Übermaß erfolgt eine exakte spielfreie Aufnahme der Kupplungsvorsprünge 24, 24′ in der Aufahmeöffnung 19. Die Steifigkeit der Momentenübertragung wird durch die Vorspannung der Wälzlager 25 zwischen den Paßflächen 22, 22′ im wesentlichen bestimmt.

Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, weist der untere Kupplungsteil 6′′ einen seitlich überstehenden Vorsprung 27 mit einer Indexbohrung 28 auf, in die von unten her, wie strichpunktiert angedeutet, ein Bolzen 29, vorzugsweise hydraulisch gesteuert, einfahren kann. Die so gebildete Vorrichtung 30 zum lagegenauen Fixieren des unteren Kupplungsteils 6′′ ist so positioniert, daß die Aufnahmeöffnung 19 konzentrisch zur Mittelachse 1 verläuft und ein Weiterdrehen des Rundschalttischs 2 kollisionsfrei möglich ist. Zur Steuerung des Bolzens 29 ist ein Näherungsschalter 31 vorgesehen, der mit einer Nase 32 des unteren Kupplungsteils 6′′ zusammenwirkt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Auf der außenliegenden Werkstückaufnahme 3 wird ein bspw. zu entgratendes Werkstück aufgebracht und durch Drehen des Rundschalttischs 2 in seine innenliegende Bearbeitungsstellung weitergedreht. Die Winkelstellung der Werkstückaufnahme 3 bezüglich seiner Drehachse 4 ist so, daß die Aufnahmeöffnung 19 konzentrisch zur Mittelachse 1 gerichtet ist und die Klemmvorrichtung 18 während des Drehvorgangs die Welle 8 festklemmt. Der Drehantrieb 5 mit dem unteren Kupplungsteil 6′ ist entsprechend ausgerichtet, so daß die Koppelvorsprünge 24, 24′ ebenfalls konzentrisch zur Mittelachse 1 verlaufen, wobei durch die Vorrichtung 30 zum lagegenauen Fixieren des unteren Kupplungsteils 6′′ diese Lage sichergestellt ist. Beim Fluchten der Drehachse 4 mit dem Antrieb 5 ist der Koppelvorgang abgeschlossen. Die Vorrichtung 30 zum lagegenauen Fixieren des unteren Kupplungsteils 6′′ wird freigegeben, ebenso wird die Klemmvorrichtung 18 gelöst und es kann nun über eine elektronische Steuerung die Werkstückaufnahme 3 entsprechend den Erfordernissen für die Bearbeitung des aufgespannten Werkstücks über den Antrieb 5 gedreht werden. Nach Abschluß der Bearbeitung wird über den Antrieb 5 wieder die Kupplung 6 in die Ausgangslage gebracht, mit der Vorrichtung zum lagegenauen Fixieren des unteren Kupplungsteils 30 gesichert und die Winkellage der Werkstückaufnahme 3 durch Fixierung der Klemmvorrichtung 18 ebenfalls fixiert. Dann wird der Rundschalttisch 2 weitergedreht und das fertig bearbeitete Werkstück mit seiner Werkstückaufnahme 3 in die Beschickungslage gebracht und gegen ein neues zu bearbeitendes Werkstück ausgetauscht. Auf dem Rundschalttisch 2 können zwei oder am Umfang verteilt auch mehr Werkstückaufnahmen 3 vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind zwei Werkstückaufnahmen 3 dargestellt.

Claims (10)

1. Rundschalttischmaschine zum Bearbeiten des Umfangs von Werkstücken mit einem über einen Drehantrieb um eine Mittelachse (1) drehbaren und in mehreren vorgegebenen Winkelstellungen festlegbaren Rundschalttisch (2), auf dem symmetrisch mehrere um jeweils eine Drehachse (4) in ihrer Arbeitsstellung drehbare Werkstückaufnahmen (3) vorgesehen sind, wobei zum Antrieb in der Arbeitsstellung fluchtend zur Drehachse (4) unterhalb des Rundschalttischs (2) ein Antrieb (5) mit einem unteren Kupplungsteil (6′′) vorgesehen ist, der in der Arbeitsstellung mit einem oberen Kupplungsteil (6′) der jeweiligen Werkstückaufnahme (3) gekoppelt ist, wobei ein Kupplungsteil (6′) eine Aufnahmeöffnung (19) und der andere Kupplungteil (6′′) einen Kupplungsvorsprung (24, 24′) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen jeweils über eine druckmittelbetätigbare Klemmvorrichtung (18) vorgegeben lagegenau festspannbar sind, daß ferner die Aufnahmeöffnung (19) mindestens durch zwei mindestens in ihrer Längsrichtung offene Teilschlitze (21, 21′) gebildet ist, die in ihrer Weiterschaltstellung konzentrisch zur Mittelachse (1) des Rundschalttischs (2) verlaufen, daß diese Teilschlitze (21, 21′) mit Einfahrschrägen (23, 23′) versehen sind, die in Paßflächen (22, 22′) übergehen, wobei der Abstand (26) der Paßflächen der größten Breitenabmessung des Koppelvorsprungs (24, 24′) entspricht.

2. Rundschalttischmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelvorsprung (24, 24′) aus zwei im Abstand voneinander angeordneten zylindrischen Vorsprüngen besteht und daß die Paßflächen (22, 22′) der beiden Teilschlitze (21, 21′) in der gleichen Entfernung (20) voneinander angeordnet sind wie die Entfernung der beiden zylindrischen Vorsprünge des Koppelvorsprungs (24).

3. Rundschalttischmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (26) der Paßflächen (22, 22′) zur Erzielung einer leichten Preßpassung geringfügig kleiner ist als die größte Breitenabmessung des Koppelvorsprungs bzw. dem Durchmesser der zylindrischen Vorsprünge (24, 24′).

4. Rundschalttischmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Vorsprünge (24, 24′) jeweils durch den Außenring eines Wälzlagers (25) gebildet sind.

5. Rundschalttischmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Kupplungsteil (6′′) über eine Vorrichtung (30) in seiner Koppelgrundstellung lagegenau fixierbar ist und daß dazu eine Indexbohrung (28) und ein Indexbolzen (29) vorgesehen sind.

6. Rundschalttischmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (5) für die Werkstückaufnahme (3) und die Vorrichtung (30) zum lagegenauen Fixieren des unteren Kupplungsteils (6′′) über einen Näherungsschalter (31) steuerbar ist.

7. Rundschalttischmaschine nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (5) für die Werkstückaufnahme (3) ein Schneckengetriebe aufweist.

8. Rundschalttischmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (18) für die Werkstückaufnahme (3) eine Spannhülse (12) aufweist, daß diese Spannhülse (12) über einen hydraulisch bewegbaren Spannkolben (13) gegen eine Feder (Tellerfeder 17) entspannbar und damit die Klemmwirkung aufhebbar ist.

9. Rundschalttischmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Welle (8) der drehbaren Werkstückaufnahme (3) umschließende Spannhülse (13) in einer zylindrischen Aufnahme (11) aufgenommen ist, daß diese zylindrische Aufnahme (11) und angepaßt der darin aufgenommene Spannkolben (13) einen Durchmessersprung aufweisen, der durch zwei Dichtungen (14, 14′) abgedichtet einen Druckraum (15) bildet, der mit einer Druckmittelversorgung (16) in Verbindung steht.

10. Rundschalttischmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnseite des Spannkolbens (13) mit einer Stirnseite der Spannhülse (12) und die andere Stirnseite des Spannkolbens (13) mit einer Tellerfeder (17) zusammenwirkt, und daß die Tellerfeder (17) auf ihrer den Spannkolben (13) gegenüberliegenden Seite durch einen mit der Aufnahme (11) verschraubten Verschlußring (33) zusammenwirkt.