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Title:
CHANGING DEVICE FOR ROTARY INDEXING TABLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/030492
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a changing device for rotary indexing tables having a stand component (12) that serves as a base component and is passed through by a shaft (18) that defines the axis of rotation of electromotively rotatable tables (2) and has an interface (20) for coupling tables (2) in question, which are fixable by means of a clamping device (60) in predefinable rotary positions with respect to a respectively associated table unit (8), wherein at least two table units (8) that differ from one another at least in terms of their clamping devices (60) are interchangeably fixable, with their associated table (2), as replacement components on the base component in order to be operated.

Inventors:
BECK MATTHIAS (DE)
LUDWIG MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/070606
Publication Date:
February 13, 2020
Filing Date:
July 31, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SAUTER KG FEINMECHANIK (DE)
International Classes:
B23Q16/10
Foreign References:
CN105014480A2015-11-04
EP2233244A12010-09-29
DE102016100230A12016-07-21
DE102017101903A12017-08-24
DE10351694C52017-01-05
Attorney, Agent or Firm:
BARTELS UND PARTNER, PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1 . Wechselvorrichtung für Rundschalttische mit einem als

Basiskomponente dienenden Ständerbauteil (12), das von einer Welle (18) durchgriffen ist, die die Drehachse von elektromotorisch drehbaren Tischen (2) definiert und eine Schnittstelle (20) aufweist zum Ankupppeln von betreffenden Tischen (2), die mittels einer

Klemmeinrichtung (60, 84) in vorgebbaren Drehpositionen gegenüber einer jeweils zugehörigen Tischeinheit (8) festlegbar sind, wobei mindestens zwei zumindest bezüglich ihrer Klemmeinrichtungen (60, 84) voneinander verschiedene Tischeinheiten (8) mit ihrem

zugehörigen Tisch (2) als Austauschkomponenten wechselbar auf der

Basiskomponente für ihren Betrieb festlegbar sind.

2. Wechselvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am einen freien Ende der Welle (18), und von dem Ständerbauteil (12) zumindest teilweise umhaust, ein Drehgeber (24) und am anderen freien Ende die Schnittstelle (20) für den jeweiligen Tisch (2) einer Tischeinheit (8) angeordnet sind.

3. Wechselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die Spulenwicklung (56) eines Elektromotors

(54) zum Antrieb des jeweiligen Tisches (2) in der Tischeinheit (8) aufgenommen ist, der als Außen- oder Innenläufer konzipiert ist.

4. Wechselvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Ständerbauteil (12) mit seinem zylindrischen Außenumfang eine Führungsfläche (34) ausbildet, entlang der die unterschiedlich ausgebildeten Tischeinheiten (8) als jeweilige Austauscheinheit aufsetzbar sind.

5. Wechselvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Klemmeinrichtung (60,

84) zumindest teilweise hydraulisch betätigbar ist, dass die eine Art (84) von Klemmeinrichtung (60, 84) zwischen Tisch (2) und zugehöriger Tischeinheit (8) durch hydraulisches Aufspreizen den

Reibschluss zwischen drehendem Tisch (2) und stationär auf dem Ständerbauteil (12) angeordneter Tischeinheit (8) herstellt und dass die andere Art (60) von Klemmeinrichtung (60, 84) mit einer Lamellen- Reibschlusseinrichtung (72) versehen ist.

6. Wechselvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Ständerbauteil (12) zweigeteilt ist mit einer Drehführung (14) für die Welle (18) und einem

demgegenüber flanschartig und radial nach außen sich verbreiternden Fußteil (1 6), auf das die Tischeinheit (8) mit der jeweiligen Art von

Klemmeinrichtung (60, 84) stationär aufgesetzt ist.

7. Wechselvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass an das Fußteil (16) des Ständerbauteils (12) sich ein koaxialer Hohlzylinder (14) anschließt, der den

Drehgeber (24) umgibt.

8. Wechselvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Ständerbauteil (12) für alle Größen von Tischen (2) und Tischeinheiten (8) sowie unabhängig von der jeweils eingesetzten Art der Klemmeinrichtung (60, 84) immer dieselbe vorgebbare Baugröße aufweist.

9. Wechselvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils drehbare Tisch (2) mit dem Außenumfang (78) der zugehörigen Tischeinheit (8) bündig abschließt oder demgegenüber radial nach innen zurückversetzt ist.

10. Wechselvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Drehführung (14) des

Ständerbauteils (12) und der Welle (18) aufseiten des Ständerbauteils (12) mindestens eine rotative Dichtung (30) verläuft, die von Schmier oder Verteilernuten unterbrochen ist.

Description:
Wechselvorrichtung für Rundschalttische

Die Erfindung betrifft eine Wechselvorrichtung für Rundschalttische, mit ei nem als Basiskomponente dienenden Ständerbauteil, das von einer Welle durchgriffen ist, die die Drehachse von elektromotorisch drehbaren Tischen definiert und eine Schnittstelle aufweist zum Ankuppeln von betreffenden Tischen, die mittels einer Klemmeinrichtung in vorgebbaren Drehpositio nen gegenüber einer jeweils zugehörigen Tischeinheit festlegbar sind. Um eine exakte Bearbeitung von auf Rundschalttischen angeordneten Werkstücken zu gewährleisten, ist es nicht nur erforderlich, den Rund schalttisch in betreffenden Drehstellungen genau zu positionieren, sondern, um eine hohe Bearbeitungsqualität zu erreichen, ist es unerlässlich, den Rundschalttisch in den gewählten Drehstellungen sicher festzulegen. Wie es beispielhaft im Dokument DE 103 51 694 C5 aufgezeigt ist, ist es diesbe züglich Stand der Technik, eine Klemmeinrichtung vorzusehen, mittels de ren durch Zufuhr eines hydraulischen Druckmittels eine Klemmkraft er zeugbar ist, die einen Reibschluss zwischen dem Tisch und der feststehen den, zugehörigen Tischeinheit herstellt. Beim industriellen Einsatz von Rundschalttischen ergeben sich in Abhängigkeit von den verschiedenen Be arbeitungsaufgaben, der unterschiedlichen Arten von auf dem Rundschalt tisch zu bearbeitenden Werkstücken und der Art der hierfür benutzten Werkzeuge, unterschiedliche Anforderungen an die Bauweise der Tischein heit. Dies betrifft häufig auch die konstruktive Gestaltung der Klemmein richtung, an die, je nach Einsatzzweck, beispielsweise unterschiedliche An forderungen an die Höhe des Haltemoments zu stellen sind. Um den wech selnden Erfordernissen gerecht zu werden, kommen häufig für Tische der gleichen Größenklasse im Wechsel Tischeinheiten und Ständerbauteile un terschiedlicher Bauart zum Einsatz. Solche dem Einsatzgebiet angepassten Wechselvorgänge stellen einen beträchtlichen Kostenfaktor beim Betrieb von Rundschalttischen dar.

Ausgehend von dieser Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Wechselvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen rationellen und kostengünstigeren Betrieb von Rundschalttischen ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Wechselvorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.

Demgemäß sieht die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe eine Wechsel vorrichtung der eingangs genannten Gattung vor, bei der mindestens zwei zumindest bezüglich ihrer Klemmeinrichtungen voneinander verschiedene Tischeinheiten mit ihrem zugehörigen Tisch als Austauschkomponenten wechselbar auf der Basiskomponente für ihren Betrieb festlegbar sind.

Dadurch, dass Tischeinheiten verschiedener Bauart als Austauschkompo nenten konzipiert sind, die über die Schnittstelle der Welle des Ständerbau teils mit diesem kuppelbar sind, beschränken sich bedarfsbedingte Wech selvorgänge auf den Austausch der jeweiligen Tischeinheit mit ihrem Tisch. Mit ein und demselben Ständerbauteil als Basiskomponente sind dadurch Rundschalttische unterschiedlicher Auslegung, beispielsweise hinsichtlich ihrer Klemmeinrichtung, betreibbar und dementsprechend ein kostengünsti ger Betrieb von Rundschalttischen realisierbar. Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist am einen freien Ende der Welle, und von dem Ständerbauteil zumindest teilweise umhaust, ein Inkremental geber oder Absolutgeber, im folgenden Drehgeber genannt, und am ande ren freien Ende die Schnittstelle für den jeweiligen Tisch einer Tischeinheit angeordnet. Der Drehgeber für die Drehposition des Tisches kann für eine hochgenaue Drehpositionierung durch einen Drehgeber gebildet sein, wie er von der Firma Dr. Johannes Heidenhaim GmbH, D 83301 Traunreut, vertrieben wird. Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Wechsel vorgängen das gleiche Ständerbauteil weiterbenutzt wird, kann für eine hochgenaue Drehpositionierung ein solches, verhältnismäßig teures Bauteil ohne wesentliche Erhöhung der Kosten für Wechselvorgänge benutzt wer den.

Mit Vorteil ist die Spulenwicklung eines Elektromotors zum Antrieb des je weiligen Tisches in der Tischeinheit aufgenommen.

Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen bildet das Ständerbauteil mit sei nem zylindrischen Außenumfang eine Führungsfläche aus, entlang der die unterschiedlich ausgebildeten Tischeinheiten als jeweilige Austauscheinheit aufsetzbar sind. Wechselvorgänge sind dadurch mit geringem Montageauf wand durchführbar.

Hinsichtlich der unterschiedlichen Bauweise der Tischeinheiten kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass die jeweilige Klemmeinrich tung zumindest teilweise hydraulisch betätigbar ist, wobei die eine Art von Klemmeinrichtung zwischen Tisch und zugehöriger Tischeinheit durch hy draulisches Aufspreizen den Reibschluss zwischen drehendem Tisch und stationär auf dem Ständerbauteil angeordneter Tischeinheit herstellt und wobei die andere Art von Klemmeinrichtung mit einer Lamellen-Reib- schlusseinrichtung versehen ist. Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist das Ständerbauteil zweigeteilt, mit einer Drehführung für die Welle und einem demgegenüber flanschartig und radial nach außen sich verbreiternden Fußteil, auf das die Tischeinheit mit der jeweiligen Art von Klemmeinrichtung stationär aufgesetzt ist.

Mit Vorteil kann sich hierbei an das Fußteil des Ständerbauteils ein koaxia ler Hohlzylinder anschließen, der den Drehgeber umgibt.

Besonders günstige Herstell- und Betriebskosten lassen sich realisieren, wenn das Ständerbauteil für alle Größen von Tischen und Tischeinheiten sowie unabhängig von der jeweils eingesetzten Art der Klemmeinrichtung immer dieselbe vorgebbare Baugröße aufweist.

Der jeweils drehbare Tisch kann mit dem Außenumfang der zugehörigen Tischeinheit bündig abschließen oder demgegenüber radial nach innen zu rückversetzt sein.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen verläuft zwischen der Drehführung des Ständerbauteils und der Welle aufseiten des Ständerbau teils mindestens eine rotative Dichtung, die von Schmiernuten unterbro chen ist. Mit besonderem Vorteil kann hierbei eine Dichtung aus Zurcon (Materialname von Trelleborg; basiert auf Polyurethan) eingesetzt sein, wo bei sich von einer Versorgungsstelle aus zugeführte Schmierflüssigkeit über die Schmiernuten über die axiale Länge der Drehführung verteilt. Weiterhin ist es möglich eine Variante mit Spaltdichtungen und Lagerung anstelle von Kontaktdichtungen zu verwenden um höhere Drehzahlen realisieren zu können.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine entlang einer zentralen Vertikalebene aufgeschnittene, schematisch vereinfachte perspektivische Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Wechselvorrich tung und

Fig. 2 eine entsprechend aufgeschnittene, schematisch vereinfachte perspektivische Schrägansicht eines zweiten Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Wechselvorrichtung.

In den Figuren ist ein Tisch mit 2 bezeichnet, der, wie es bei Rundschaltti schen üblich ist, eine kreisrunde, ebenflächige Tischfläche 4 besitzt. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist die Tischfläche 4 ohne darauf aufge baute Teile, wie Werkstücke oder dergleichen, dargestellt, beim Beispiel von Fig. 2 sind jedoch auf der Tischfläche 4 beispielhaft Aufbauten 6 darge stellt. Bei beiden Ausführungsbeispielen von Fig. 1 und Fig. 2 bildet der Tisch 2 eine Baueinheit mit einer zugehörigen, feststehenden Tischeinheit 8, an der er mittels einer Lagerung 10 drehbar gelagert ist, die durch eine

Wälzlagereinheit üblicher Art gebildet ist. Bei beiden Ausführungsbeispie len bildet die Tischeinheit 8 eine Art Außengehäuse mit im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Außenwandteilen. Die Baueinheit aus Tisch 2 und Tischeinheit 8 bildet eine Austauschkomponente, die, obgleich sie in unter- schiedlicher Bauweise ausgeführt sein kann, auf ein und derselben Basis komponente in Form eines Ständerbauteils 12 festgelegt werden kann.

Die Fig. 1 und 2 zeigen diesbezüglich für Tisch 2 mit Tischeinheit 8 ver schiedene Bauweisen, die sich hauptsächlich durch die Art der Klemmung zwischen Tisch 2 und Tischeinheit 8 unterscheiden. Das Ständerbauteil 12 weist einen kreiszylindrischen Hohlkörper 14 auf, an dessen in den Figuren unten liegendem Ende sich ein Fußteil 1 6 befindet, das die Form eines sich radial nach außen erweiternden Flansches besitzt. Der Hohlkörper 14 bildet die Drehführung für eine Welle 18, die für den Tisch 2 die Drehachse defi niert und mit ihrem oberen Ende eine Schnittstelle 20 bildet, mit der die je weilige Austauschkomponente kuppelbar ist. Beim vorliegenden Beispiel sind, wie Fig. 1 zeigt, hierfür Schrauben 20 für eine Schraubverbindung mit dem Tisch 2 an der Unterseite der Tischfläche 4 vorgesehen.

Ein an der Unterseite des Fußteils 16 angeordneter Drehgeber 24 ermittelt in Zusammenwirkung mit einem Fortsatz 26 der Welle 18 deren Drehposi tion und damit die Drehposition des Tisches 2. In der durch den Hohlkör per 14 gebildeten Drehführung, in der die Welle 18 mit Wälzlagern 28 und ohne solche führbar gelagert ist, befindet sich ein Drehverteiler für Schmier flüssigkeit sowie sonstige Medien, die der Dichtung zuträglich sind. Dieser weist entlang der Außenseite der Welle 18 zwischen den Wälzlagern 28 eine rotative Dichtung 30 auf, vorliegend eine Zurcondichtung, die von Versorgungsnuten unterbrochen ist. Weiterhin ist es möglich eine Variante mit Spaltdichtungen und Lagerung anstelle von Kontaktdichtungen zu ver wenden. Von einer Einspeisestelle (nicht dargestellt) ausgehend, der das Schmiermittel oder das sonstige Medium von einer Versorgungsleitung 32 her zugeführt wird, verteilt sich das Schmiermittel oder das sonstige Me dium über die Schmiernuten bzw. Versorgungsnuten entlang der Dichtung 30. Der kreiszylindrische Außenumfang des Hohlkörpers 14 des Ständer bauteils 12 bildet eine Führungsfläche 34, entlang deren die Tischeinheit 8 mit zugehörigem Tisch 2 als Austauschkomponente auf die vom Ständerteil 12 gebildete Basiskomponente aufsetzbar ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, liegt in der aufgesetzten Position ein Innengehäuseteil 36 der Tischeinheit 8 mit ei nem radial nach innen vorstehenden Innenbund 38 auf der Oberseite des flanschartigen Fußteils 1 6 des Ständerbauteils 12 auf. Das Innengehäuseteil 36 bildet mit einem endseitigen Außenflansch 40 die Auflage für ein Bo- denteil 42 des von der Tischeinheit 8 gebildeten Außengehäuses. Am obe ren Endbereich der Führungsfläche 34 des Hohlzylinders 14 ist eine Innen umfangsfläche des Tisches 2 geführt, abgedichtet mittels eines Dichtringes 46.

Der Tisch 2 ist über Schrauben 48, 50 und 52 mit einem Mantelteil 54 ver bunden, das als Außenrotor eine Spulenwicklung 56 umgibt, die durch Schrauben 58 am Gehäusebodenteil 42 festgelegt ist. Auch mit innen lie gendem Innenrotor als sogenanntem Innenläufer möglich. Diese Anord nung bildet den elektrischen Antriebsmotor des Tisches 2. Der hauptsächli che Unterschied zwischen der in Fig. 1 gezeigten und der in Fig. 2 gezeig ten Austauschkomponente besteht in der Bauweise der Klemmeinrichtung.

Bei dem Beispiel von Fig. 1 ist eine Mehrzahl von gleich ausgebildeten Klemmeinheiten 60 auf einer zur Welle 18 konzentrischen Kreislinie lie gend in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet, von denen in Fig. 1 zwei Klemmeinheiten 60 sichtbar sind. Jede Klemmeinheit 60 weist einen feststehenden Gerätekörper 62 auf, der an der Innenwand des von der Tischeinheit 8 gebildeten Gehäusemantels befestigt ist. Genauer gesagt befindet sich der Gerätekörper 62 in einem Bereich unterhalb des Lagerin nenteils 64 der Lagerung 10, das mit Schrauben 66 an der Unterseite der Tischfläche 4 befestigt ist. Im Bereich zwischen der Unterseite des Lagerin nenteils 64 und dem Gerätekörper 62 befinden sich, von oben nach unten, ein mit der Tischeinheit 8 verbundener, feststehender Druckring 68, ein Zwischenring 70 und ein Lamellenpaket 72. Der Zwischenring 70, der über die Schrauben 48 mit dem Tisch 2 verbunden ist, ist relativ zum feststehen den Druckring 68 drehbar.

Das Lamellenpaket 72 ist aus einer übereinandergesetzten Folge von Schei ben in der Art von Kupplungslamellen gebildet, wobei das Paket 72 in Auf- einanderfolge feststehende Scheiben, die über Schrauben 74 mit dem fest stehenden Druckring 68 verbunden sind, sowie bewegbare Scheiben auf weist, die über nicht gezeigte Schrauben mit dem bewegbaren Zwischen ring 70 verbunden sind. Jeder Gerätekörper 62 weist einen hydraulisch be tätigbaren Kolben 76 auf, mit dessen Stirnfläche das Lamellenpaket 72 be lastbar und gegen Druckring 78 und Zwischenring 70 zusammenpressbar ist, so dass zwischen den Lamellen ein Reibschluss gebildet ist, durch den der Druckring 68 und der Zwischenring 70 zueinander unverdrehbar fest legt sind.

In der Fig. 2 sind Bauelemente, die funktionsmäßig solchen des Beispiels von Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 be zeichnet. Während beim Beispiel von Fig. 1 die Umfangsfläche 76 des Ti sches 2 gegenüber dem Außenumfang 78 der Tischeinheit 8 radial nach in nen zurückversetzt ist, sind beim Beispiel von Fig. 2 Umfangsfläche 76 des Tisches 2 und Außenumfang 78 der Tischeinheit 8 miteinander bündig. Während beim Beispiel von Fig. 1 an der Unterseite des Fußteils 1 6 ein ko axialer Hohlzylinder 80 angebracht ist, der den Drehgeber 24 umgibt und an dem der Anschluss 82 für die Schmiermittel- oder Medienzufuhr zur Lei tung 32 vorgesehen ist, ist dieser Hohlzylinder 80 als optionales Bauteil beim Beispiel von Fig. 2 weggelassen.

Im Übrigen entspricht jedoch das Ständerbauteil 12, was seine Funktion als Basiskomponente anbelangt, auf welche Austauschkomponenten aus Tisch 2 mit Tischeinheit 8 unterschiedlicher Bauweisen aufsetzbar sind, voll und ganz dem Beispiel von Fig. 1 . Der Unterschied besteht hauptsächlich in der Anordnung und Bauweise der Klemmeinrichtung, der Position der Lagerung 10 unterhalb der Klemmeinrichtung sowie der Bauweise des Elektromotors, bei dem das mit dem Tisch 2 verbundene Mantelteil 62 nicht als Außenro tor an der Außenseite der Spulenwicklung 56, sondern als Innenrotor an der Innenseite der Spulenwicklung 56 angeordnet ist. Die Klemmeinheiten 84, die wie die Klemmeinheiten 60 von Fig. 1 hydrau lisch betätigt sind, sind zwischen einem der Tischfläche 4 benachbarten Umfangsbereich 86 des Tisches 2 und einer in einer Radialebene verlaufen- den Klemmfläche 88 angeordnet, die durch eine Stirnfläche in einer Vertie fung in der Gehäuseaußenwand der Tischeinheit 8 gebildet ist. Die

Klemmeinheiten 84 weisen einen Spreizkörper 90 mit einem inneren Druckraum 92 auf. Durch Druckversorgung des Druckraums 92 ist der Spreizkörper 90 hydraulisch aufspreizbar und erzeugt eine zwischen dem Umfangsbereich 86 des Tisches 2 und der feststehenden Klemmfläche 88 an der Tischeinheit 8 wirkende Klemmkraft zur Ausbildung eines Reib schlusses für die Festlegung der relativen Drehposition. Wie in Fig. 2 ge zeigt, ist die Lagerung 10 unterhalb der Klemmeinheiten 84 angeordnet, wobei, wie bei Fig. 1 , das Lagerinnenteil 64 über Schrauben 66 am Tisch 2 festgelegt ist.