DE2032309C3

DE2032309C3 - Rundschalttisch für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2032309C3
Application number: DE2032309A
Authority: DE
Inventors: Michelangelo Ivrea Turin Rasoira (Italien)
Original assignee: Ing C Olivetti and C SpA
Current assignee: TIM SpA
Priority date: 1969-06-21
Filing date: 1970-06-22
Publication date: 1979-12-13
Also published as: DE2032309A1; GB1308563A; US3667305A; DE2032309B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Rundschalttisch für eine Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Pa- ^3S tentanspruchs.

Es ist ein Rundschalttisch für eine Werkzeugmaschine bekannt (US-PS 27 08 861), der auf einer Welle mittels eines Auflagers befestigt ist, das kugelförmig ausgebildet ist, um ein Kippen des Tisches zu gestatten. Der ■«> Tisch ist auf der Basis mittels dreier Bolzen festgeklemmt, die einzeln über die Gelenkwirkung von dr-ai durch drei entsprechende Fluidzylinder beaufschlagte Zahnradsegmente betätigt werden. Die Freigabe des Tisches findet dann statt, wenn unter Druck stehendes hydraulisches Fluid in die Zylinder gelassen wird. Das Fluid wird des weiteren in einen Zylinder gelassen, der über einen ringförmigen Kolben ein ringförmiges Kugellager zum Aufnehmen des Gewichts des umlaufenden Tisches auf dem kugelförmig ausgebildeten Auflager anhebt, was die Drehung des Tisches erleichtert. Dieser Drehtisch hat den Nachteil, daß ein ringförmiges Kugellager verwendet werden muß, das kostspielig ist und viel Platz beansprucht. Weiterhin wird das Druckfluid in den Kreis des ringförmigen Kolbens und die drei Zuführleitungen der Zylinder gelassen. Aufgrund der Tatsache, daß diese Leitungen unabhängig voneinander sind, können Funktionsstörungen auftreten, wenn eine der Zuführleitungen verstopft ist, weil das Steuersystem nicht gleichzeitig wirksam ^M sein könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rundschaltgerät der gattungsgemäßen Art, das Festklemmen und Freigeben des Tisches durch ein einfaches und verhältnismäßig preiswertes hydraulisches System zu ermöglichen, insbesondere die zum Betätigen der Spannbolzen vorgesehene Kolben-Zylinder-Anordnung zu vereinfachen, um die Wirtschaftlichkeit des Maschinenbetriebes zu erhöhen und die Störanfälligkeit zu vermindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch angegebenen Mitteln gelöst

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine mit einem drehbaren Werkstücktisch;

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den drehbaren Tisch;

Fig.3 eine teilweise geschnittene Draufsicht der Anordnung nach F i g. 2 und

Fi g. 4 eine Teilansicht, von der Linie HI-III in Fi g. 3 aus gesehen.

Gemäß F i g. 1 umfaßt die Werkzeugmaschine ein Bett 1, an dem ein Ständer 2, der eine umlaufende Spindel 3 trägt, befestigt ist Die Spindel wird von einem entsprechend dem Kommando eines numerischen Steuersystems (nicht dargestellt) vertikal beweglichen Schlitten getragen. Ein Schlitten 4 ist auf dem Bett 1 in einer parallel zur Achse der Spindel 3 verlaufenden Richtung unter numerischer Steuerung verschiebbar, und ein zweiter Schlitten 5 ist auf dem Schlitten 4 in einer senkrecht zu der Richtung verlaufenden Richtung, in der sich der Schlitten 4 bewegt, ebenfalls unter numerischer Steuerung beweglich.

Auf dem Schlitten 5 ist ein Support (F i g. 2) für den Drehtisch 17 angebracht, der im wesentlichen die Form eines Parallelepipeds hat Zwei einander gegenüberliegenden Seiten des, Supports 6 sind mit zwei koaxialen Flanschen 7 und 8 (Fig.3) versehen, in denen je ein ringförmiger Schlitz 9 von T-förmigem Querschnitt ausgebildet ist, in dem Befestigungsbolzen 10 untergebracht sind. Mit Hilfe dieser Bolzen wird der Support oder Rahmen 6 an zwei Ständern 11 und 12 befestigt, die parallel zueinander verlaufen und von einer horizontalen Platte 13 des Schlittens 5 getragen werden.

Der Support 6 (Fig.2) ist mit einer ringförmigen Gleitbahn 16 versehen, auf öer ein« ebene, ringförmige Fläche 14 des Werktisches 17 aufliegt. Der Werktisch 17 ist mittels Schrauben 18 mit einer Welle 19 verbunden, die in zwei Kegelrollenlagern 21 und 22 in einer mit dem Rahmen 6 aus einem Stück bestehenden Nabe 23 drehbar ist. Zwischen den Lagern 21 und 22 ist eine Abstandbüchse 29 zwischengeschaltet, auf die ein weiteres Lager 32 aufgeklemmt ist. Ein Abstandring 33 ist zwischen das Lager 32 und einen an dem Support 6 befestigten Flansch34 zwischengeschaltet.

Normalerweise wird der Werktisch 17 an der Gleitbahn 16 durch eine Anordnung festgeklemmt gehalten, die drei Bolzen 41 umfaßt, welche im Abstand /on 120° voneinander angeordnet sind und in eine gleiche Anzahl von Bohrungen 42 eingreifen, die in der Gleitbahn 16 ausgebildet sind. Auf jedem Bolzen 41 ist ein Stapel von Belleville-Federn 43 angebracht, die in einer entsprechenden Bohrung 44 in dem Support 6 untergebracht sind und zwischen dem oberen Ende der Bohrung selbst und einer Unterlegscheibe 45, die mittels einer Nut 46 an dem Bolzen 41 befestigt ist, zusammengedrückt werden, leder Bolzen 41 hat einen Kopf 47, der mit einem Absatz 48 eines ringförmigen Schlitzes 49 von T-förmigem Querschnitt in Eingriff zu gelangen vermag. Der Schlitz 49 ist in dem Werktisch 17 entsprechend der Fläche 14 ausgebildet. Die Federn 43 halten also die Köpfe 47 gegen den Absatz 48, und der Werktisch 17 wird dadurch festgeklemmt.

Zum Freigeben des Tisches ist ein hydraulisches System vorgesehen, das einen ringförmigen Kolben 51,

der in einem Ringraum 52 untergebracht ist, umfaßt. Der Ringraum 52 wird von einer zylindrischen Wand 50 des Supports 6, einer zylindrischen Wand 53 eines an dem Support 6 befestigten Flansches 37 und der Grundfläche des Flansches 37 selbst begrenzt Schmierpolster werden mittels der Gummiringe 54 und 56 vorgesehen. Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Pumpe liefert Drucköl in den ringförmigen Raum 52 durch einen Kanal 66. Der Kolben 51 liegt auf drei Zapfen 57 auf, die jeweils entsprechend den Bolzen 41 angeordnet sind. jeder Zapfen 57 wirkt mit einem Arm 58 eines Hebels 59 zusammen, der bei 61 angelenkt ist und einen zweiten Arm 62 aufweist, der gegen das untere Ende des entsprechenden Bolzens 41 anliegt. Das Ende eines der Arme 62 wirkt ferner mit zwei Endschaltern 63 und 64 zusammen, die an dem Support 6 befestigt sind. Der Endschalter 63 vermag ein Signal abzugeben, wenn der Werktisch 17 festgeklemmt ist während der Endschalter 64 ein Signal abzugeben vermag, wenn der Werktisch 17 freigegeben und drehbar ist

Ein Schneckenrad 69 ist an dem Werktisch 17 mittels Schrauben 68 befestigt Dieses Schneckenrad steht in Eingriff mit einer Schnecke 71 (F i g. 3), die in einem Kugellager 72, in einer mit dem Support 6 aus einem Stück bestehenden Platte 73 und in zwei Kugellagern 74 und 76 drehbar ist die in einer Buchse 77 angeordnet sind, welche in einer mit dem Flansch 7 des Supports 6 aus einem Stück bestehenden Buchse 78 aufgenommen ist. Die Schnecke 71 hat unterschiedliche Steigung, insofern als eine Seite 79 des Gewindes eine gegenüber der auf der anderen Seite vorhandenen Steigung unterschiedliche Steigung aufweist. Die Dicke des Gewindes verändert sich also allmählich, indem sie in F i g. 3 von unten nach oben zunimmt. Die Schnecke 71 hat ferner ein Vierkantende 81, auf das eine Kurbel für Handbetätigung der Schnecke 71 aufgesetzt werden kann.

Die Buchse 77 hat einen Flansch 82, mittels dessen sie durch Schrauben 83 an einem Sitz 84 an dem Ständer 11 befestigt ist Zwischen dem Flansch 82 und dem Sitz 84 ist ein Abstandsring 85 zwischengeschaltet, durch dessen Auswechseln es möglich ist, die Schnecke 71 in axialer Richtung so zu verschieben, daß das Spiel zwischen ihr und dem Schneckenrad 69 vollständig aufgenommen wird. Durch Verringern der Dicke des Ringes 85 wird die Schnecke 71 in Fig.3 axial nach unten verschoben und arbeitet mit dem Schneckenrad 69 über ein Gewinde von größerer Dicke zusammen, indem sie so das auf Verschleiß beruhende Spiel aufnimmt.

Der Umlauf der Schnecke 71 wird durch eine Welle 86 eines reversierbaren Elektromotors 87 gesteuert, der an einer aus einem Stück mit dem Flansch 8 des Supports 6 bestehenden Buchse 88 befestigt ist. Auf der Welle 86 ist ein Ritzel 89 befestigt, das mit einem auf der v> Welle 92 sitzenden Zahnrad 91 in Eingriff steht. Diese Welle 92 ist in zwei Kugellagern 93 und 94 in einer Hülse 96 drehbar, die in einem Ansatz 98 des Supports 6 befestigt ist Auf der Welle 92 ist ein zweites Zahnrad 99 befestigt, das mit einem Ritzel 101 in Eingriff steht, das so fest mit der Schnecke 71 verbunden ist Das Zahnrad 99 ist so breit, daß es eine gewisse axiale Verschiebung der Schnecke 71 zum Zwecke ihrer Einstellung für den Spielausgleich gestattet.

Ein Exzenter IC? besteht mit der Schnecke 71 aus einem Stück und vermag während des Umlaufs der letzteren mit dem Κ-οΓοϋη 103 einer an dem Support 6 befestigten Kolbenpumpe 104 zusammenzuarbeiten.

Die Pumpe 104 liefert Ol an geeignete Kanäle (in der Zeichnung nicht dargestellt) für die Schmierung der Gleitbahn 16, auf der der Werktisch 17 (F iig. 2) umläuft. Nachdem das Öl die Gleitbahn 16 geschmiert hat kehrt es zu einem Sumpf 105 zurück, um wieder von der Pumpe 104 abgesaugt zu werden.

Während des Umlaufs des Werktischs 17 auf der Gleitbahn 16 entsteht trotz der ölschmierung erhebliche Reibung. Um diese Reibung zu vermindern, sind drei kleine Kolben 107 vorgesehen, die um 120" voneinander entfernt angeordnet und in einer gleichen Anzahl von Zylindern 108 untergebracht sind, die in dem Flansch 37 ausgebildet sind und in Verbindung mit dem Raum 52 stehen. Normalerweise liegen die Kolben 107 an einem U-förmigen Ring an, der an dem Kolben 51 befestigt ist, um die Dichtungsrippe 54 und 56 daran festzuhalten. Jeder Kolben 107 nimmt ein Kugellager 111 auf, das um einen Zapfen UO drehbar ist und mit einer zweiten ringförmigen Fläche 112 des Tisches 17 zusammenzuarbeiten vermag.

Um zu verhindern, daß das Schneid-öl mit anderen möglichen Verunreinigungen während der Bearbeitung der Werkstücke an und durch die Gleitbahn 16 gelangt ist der Werktisch 17 mit einem Sitz 113 versehen, der einen Dichtungsring 114 aufzunehmen vermag, welcher mit einem kreisförmigen Ansatz 116 des Supports 6 zusammenarbeitet

Zur Steuerung der Genauigkeit der Winkelbewegungen des Werktisches 17 ist ein Wandler oder Winkelstellungsdetektor vorgesehen, der allgemein mit 117 bezeichnet ist und unter dem Flansch 34 konzentrisch zu der Welle 19 angeordnet ist; er entspricht im wesentlichen der in der Patentanmeldung P 19 50 313.0 der Anmelderin veranschaulichten Bauweise. Um zu verhindern, daß öl den Wandler 117 erreicht, ist in dem Flansch 34 ein Sitz 1 !8 ausgebildet, der einen mit der Welle 19 zusammenarbeitenden Dichtungsring 119 aufzunehmen vermag.

Der Werktisch 17 kann für horizontale Arbeitsweise, wie in F i g. 4 gezeigt angeordnet sein oder für vertikale Arbeitsweise. Zu diesem Zweck ist ein verzahnter Sektor 121 koaxial zu der Schnecke 71 an dem Flansch 8 des Supports 6 befestigt Der Sektor 121 steht mit einer Schnecke 122 in Eingriff, die in dem Ständer 12 drehbar gelagert ist. Eine in geeigneter Weise ausgebildete Öffnung 126 ist in dem Ständer 12 so angebracht, daß sie die Aufnahme der Schnecke 122 und den Umlauf der Buchse 88 und des Motors 87 um die Achse der Schnecke 71 erlaubt

Die vorstehend beschriebene Werkzeugmaschine arbeitet in folgender Weise.

Der Werktisch 17 (Fig. 2) wird normalerweise gegen die Gleitbahn 16 durch den Druck der Federn 43 geklemmt die die Flanschen 47 der entsprechenden Bolzen 41 gegen den Ansatz 48 des Tiscnei halten. Es wird angenommen, daß der Werktisch 17 aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung gegenüber einem Bezugspunkt verschoben werden muß und daß zu bearbeitende Werkstück auf dem Tisch 17 befestigt ist Das programmierte Befehls- und numerische Steuersystem veranlaßt die in der Zeichnung nicht das gestellte Pumpe, betätigt zu werden, und diese liefert Druckö! durch den Kanal 66 .n den Raum 52 und somit auch an die Zylinder 108.

Einerseits wird der ringförmige Kolben 51 abgesenkt und drückt die drei Zapfen 47 nach unten, bis er durch Anliegen an dem Ansatz 67 angehalten wird. Wenn die Zapfen 57 heruntergedrückt werden, veranlassen sie

eine Schwenkung der entsprechenden Hebel 59. Jeder Hebel hebt mittels des Arms 62 den entsprechenden Bolzen 41 an, indem er die Wirkung der Feder 43 überwindet. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt die drei Bolzen 41 unterschiedliche Kräfte oder Hübe zur Überwindung der Federn 43 benötigen, gleicht der einzige Ringraum 52 diese Kräfte aus und bewirkt somit das gleichzeitige Freigeben des Tisches 17 an allen Bolzen 41. Das Ende des Arms 62 des in Fig. 2 gezeigten Hebels öffnet dann den Endschalter 63 und schließt den Endschalter 64, die die Freigabe des Werktisches 17 signalisieren.

Zugleich mit dem Absenken des Kolbens 51 hebt das Drucköl in den Zylindern 108 die drei Kolben 107 an. wodurch ihre entsprechenden Kugellager Ul zur Anlage gegen die Fläche 112 des Werktisches 17 gebracht werden und somit der Druck der Fläche 14 auf die Gleitbahn 16 aufgehoben wird, so daß die Reibung und den Kolben 51 in die unwirksame Stellung zurückführen. Das Ende des Arms 62 des Hebels 5i öffnet den Endschalter 64 und schließt den Endschaltei 63. Ferner entlasten die drei Kolben 107 den Druck aul das entsprechende Lager 111. so daß der Werktisch wieder festgeklemmt wird.

Wenn der auf dem Werktisch durchzuführende Arbeitsgang eine kontinuierliche Drehung des Werkti sches 17 erfordert, z. B. zur Erzeugung gegebenei Profile, hält die Pumpe Drucköl beständig sowohl ir dem Raum 52 als auch in den Zylindern 108, und dei Werktisch 17 bleibt ständig freigegeben. Der Motor 87 seinerseits läuft unter dem Kommando der numerischer Steuereinrichtung um und läßt über die Schnecke 71 der Werktisch 17 mit gewünschter Geschwindigkeit und ir gewünschter Richtung umlaufen.

Um ein Kippen oder Hochstellen des Tisches, z. B. zui Durchführung von Bearbeitungsgängen an geneigt odei

dll (III MdI K VCI IlllllUCf I WIt U, UIIIIC JCU(JdI UCH I ISCII /.U verschieben.

Darauf beginnt der Motor 87 (F i g. 3) umzulaufen und läßt über die Zahnräder 89,91,99 und 101 die Schnecke 71, das Schneckenrad 69 und den Werktisch 17 umlaufen. Die von dem Exzenter 102 betätigte Pumpe 104 liefert Öl zur Schmierung zwischen die Gleitbahn 16 (Fig. 2) und die Fläche 14.

Der Stellungswandler 117 meldet kontinuierlich die jeweilige Stellung des Tisches 17 der numerischen Steuereinrichtung. An der vorbestimmten zweiten Arbeitsstelle befiehlt die numerische Steuereinrichtung das Anhalten des Motors 87 mit dem Ergebnis, daß der Tisch anhält. Darauf wird die Drucköl liefernde Pumpe angehalten, und die Federn 43 bringen die entsprechenden Bolzen 41 zurück in die Ausgangslage, indem sie die Hebel 59 zurückschwenken lassen und die Zapfen 57 vcrlaiifcridcr; Oberflächen ύ™, Werkstück' durchzuführen, werden die Muttern der Bolzen K (F i g. 3 und 4), die den Support 6 an den Ständern 11 unc 12 befestigt halten, losgeschraubt. Eine Kurbel wire dann auf das Vierkantende 127 der Schnecke 12i aufgesetzt, und die letztere von Hand gedreht. Mittel; des Sektors 121 läßt die Schnecke den Support ( zusammen mit dem Tisch 17 um die Achsen dei Flanschen 7 und 8 schwenken und somit um die Achs« der Sch ;ecke 71, bis die gewünschte Stellung erreich' ist. Schließlich werden die Muttern der Bolzen 10 wicdei angezogen und so der Support 6 wieder an der Ständern 11 und 12 befestigt. Der Tisch 17 kann jetzt ir seiner neuen Stellung in der oben beschriebenen Weise gedreht werden, um jede beliebige Winkelstellung urr seine Achse herum anzunehmen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Rundschalttisch für eine Werkzeugmaschine, mit einem Grundkörper und einer auf diesem drehantreibbar angeordneten Werkstückaufspannplatte, mit zwischen dem Grundkörper und der Werkstückspannplatte angeordneten, mittels Kolben-Zylinderanordnung betätigbaren Spannbolzen zum Feststellen der Werkstückspannplatte gegenüber dem Grundkörper, sowie mit einer koaxial zur Drehachse der Werkstückaufspannplatte angeordneten, ringförmigen Kolben-Zylindereinheit und mit einer Wälzlageranordnung, die durch Beaufschlagen des ringförmigen Zylinderraumes in Richtung der Achse der Werkstückaufspannplatte bewegbar ist, zum geringfügigen Abheben der Werkstückaufspannplatte vom Grundkörper während des Drehens der Werkstückaufspannplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die die Spannbolzen (41) betätigende Kelben-Zylinder-Anordnung die ringförmige Kolben-Zylinder-Anordnung (51,52) ist und daß aus deren Zylinderraum (52) mehrere mit ihren Achsen parallel zur Achse der Werkstückaufspannplatte (17) angeordnete Kolben (107) druckmittelbeaufschlagbar sind, die an ihren dem ringförmigen Zylinder- raum (52) abgewandten Ende die Wälzlageranordnung in Form je eines Wälzlagers (111) tragen, mit zur Drehachse der Werkstückaufspannplatte (17) radial verlaufenden Drehachsen.

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