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Mehrspindiigcr Automat.
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Ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Mehrspindelfutterautomaten von waagrechter Bauart, die einen schaltbaren Spindelträger mit umlaufenden, die Futter tragenden Spindeln hat, welche in ihrem Innern geeignete, das Futter beeinflussende Teile haben, die alle von einem einzigen Motor in Wirkung versetzt werden, wenn die Futter und deren Spindeln nacheinander in Arbeitsstellung geschaltet werden, in Kombination mit einem axial unterstützten gleitbaren Werkzeugträger, der Werkzeuge trägt, die mit den Schmiede-oder Gussstücken zusammenwirken, welche von den Futtern getragen werden, wobei diese Vorrichtung verhältnismässig einfach in der Bauart und gut wirksam ist, um die gewünschte Arbeit zu leisten, und in einer verhältnismässig kleinen und praktischen Maschine untergebracht werden kann,
so dass die Herstellungs-und Betriebskosten verringert werden.
In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, u. zw. tst Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht der Maschine gemäss der Erfindung, aus der die gedrungene Bauart der Maschine hervorgeht. Fig. 2 ist eine Ansieht, teilweise im Schnitt, des schaltbaren Trägers und veranschaulicht eine Mehrzahl von Futterspindeln, die von diesem Träger unterstützt werden. Fig. 3
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ist ein Längsschnitt durch eine der Futterspindeln und veranschaulicht die Einrichtung zum Öffnen und Schliessen des Futters. Fig. 4 ist eine hintere Endansicht der in Fig. 3 dargestellten Spindel. Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3.
Fig. 6 ist eine Ansieht, teilweise im Schnitt, der von dem Motor beeinflussten Einrichtung zur Beeinflussung der das Futter betätigenden Vorrichtung ; diese Figur veranschaulicht gleichfalls die Einrichtung, die von der Steuerwelle betätigt werden kann, um die vom Motor beeinflusste Welle in und ausser Eingriff mit der das Futter betätigenden Einrichtung zu verschieben, die innerhalb der umlaufenden Spindel sitzt. Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. R.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die 1\1aterialspannvorrichtung an einem Mehrspindel- automaten angebracht, für den eine allgemeine Beschreibung genügt. Der Automat weist ein Bett 2, ein aufreehtstehendes Gehäuse 3 an dem einen Ende und ein aufrechtstehendes Gehäuse 4 an dem andern Ende auf ; diese Gehäuse sind durch einen oberen Balken 5 miteinander verbunden. Das Gehäuse 3 trägt den schaltbaren Futterspindelträger, welcher Spannfutter 7 aufweist.
Auf einem axial liegenden Rohr 8, welches die Antriebswelle 9 für die Drehung der Futterspindeln innerhalb des schaltbaren Trägers trägt, sitzt ein axial unterstützter Werkzeugschlitten 10 zur Aufnahme der üblichen Werkzeughalter 11, um auf die von den Futtern getragenen Guss- oder Schmiedestücke einzuwirken.
Innerhalb des Gehäuses 4 befindet sich der Rädertrieb für den Antrieb gewisser Teile der Maschine.
Unterhalb des Hauptwerkzeugschlittens 10 befindet sieh die Steuerwelle 11', mittels deren der schaltbare Träger geschaltet wird ; in letzterem ist eine Mehrzahl drehbarer, die Spannfutter tragender Spindeln 12 angebracht, die gleichartig ausgebildet sind, so dass die Beschreibung einer solchen Spindel zum Verständnis der vorliegenden Erfindung ausreicht.
Eine jede dieser drehbaren Spindeln 12 (Fig. 2 und 3) besitzt an ihrem hinteren Ende in an
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in Umdrehung versetzt, während durch Verschiebung der Muffe 14 nach der andern Seite die als Bremse wirkende Scheibenkupplung B beeinflusst und die Spindel 12 stillgesetzt wird.
Im Innern der Spindel befindet sieh eine Zugstange 15, die an ihrem vorderen Ende in geeigneter Weise mit den Futterbaeken verbunden ist, um letztere zu öffnen und zu schliessen ; die Zugstange kann mit zwei, drei oder vier Futterbacken oder mit einem Verbindungsglied oder irgendeiner andern geeigneten Einrichtung verbunden werden, um verschiedene Arten von Werkstücken, wie beispielsweise Guss-oder Schmiedestücke, während des Ausdrehens oder Bohrens zu halten. Zu diesem Zweck weist das vordere Ende der Zugstange einen mit Gewinde versehenen Teil auf, der mit einem Gewindeteil in Eingriff steht, welcher mit Hebeln verbunden ist, um die Futterbaeken zu verschieben ; da diese Materialspannung allgemein bekannt ist, ist es nicht erforderlich, die Einrichtung besonders darzustellen.
Die Zugstange ist, wie bei 16 angedeutet, innerhalb der Spindel mit einem Federkeil versehen, um eine Relativdrehung der Zugstange zu vermeiden, letztere ist ferner mit Gewinde 17 versehen und weist an ihrem Ende einen Fiihrungsbund 18 auf.
Zwischen der Zugstange und der Spindel ist eine Bronzemutter 19 angeordnet, die sieh innerhalb der Spindel 12 frei dreht. Diese Mutter 19 ist mit einem Kugellager 20 ausgestattet, um den Druck aufzunehmen ; die Mutter 19 dreht sieh frei, wenn sie durch die Gleitwelle 30 angetrieben wird, welche mit dem Elektromotor verbunden wird.
Auf das Ende der Spindel 12 ist eine Mutter 22 aufgeschraubt und auf der Spindel befestigt ; diese Mutter beherrscht die Einstellung und die Ausrichtung der Kupplungen 73. Die Mutter 22 hält zusammen mit einer mit einem Flansch versehenen Mutter. 23, welche auf die Mutter 22 aufgeschraubt und auf ihr durch einen Keil. 2 gehalten wird, die sieh drehende Mutter 79 in der Längsrichtung innerhalb der Spindel mit einem ausreichenden Spielraum, um zu ermöglichen, dass die Mutter 19 sich frei drehen kann.
Durch diese einfache Einrichtung wird bei der Drehung der Mutter 19 die Zugstange 15 innerhalb der drehbaren Spindel 12 vor-und zurückgeschoben, um das Öffnen und Schliessen der Spannbaeken zu steuern.
Zwecks Drehung der die Spannfutter tragenden Spindeln 12 ist jede von ihnen mit einem Stirnrad 25 (Fig. 2) versehen, welches mit einem Stirnrad 26 in Eingriff steht, das von der Hauptantriebswelle 9 getragen wird, die in dem hohlen Rohr 8 sitzt, welches den Hauptwerkzeugschlitten 10 axial
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getragen.
Die Drehung der Mutter 19 wird durch eine sieh drehende und verschiebende Welle 30 erhalten, welche durch einen einzelnen umsteuerbaren Motor in Umdrehung versetzt wird.
Ein Gehäuse 31 für die elektromotorische Einheit, die den Motor 32 aufweist, ist an dem oberen Balken 5 am Ende der Maschine mittels Bolzen befestigt (Fig. 7) ; es wird ein mit einem Flansch ver-
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sehener Motor beim Ausführungsbeispiel benutzt und dieser Motor wird durch geeignete Druckknöpfe gesteuert, die in geeigneter Weise nahe der Einspannstelle angeordnet sind, so dass der Arbeiter seine linke Hand zur Betätigung der Druckknöpfe benutzen kann, um das Arbeitsstück festzuspannen und zu lösen, während er mit seiner rechten Hand das Arbeitsstück aus dem Spannfutter herausnimmt und ein rohes Arbeitsstück in das Spannfutter zwecks Bearbeitens einführt.
Die zum Festspannen benutzte Kraft wird so gewählt, dass durch Anlasser sechzehn oder mehr Stufen benutzt werden können, um die Spannung für den Motor zu regeln. Mit andern Worten, es kann die MaterialspannvQrriehtung mit 100, 120,] 40, 180,200 und 220 Volt je nach Art des Arbeitsstückes gesteuert werden. Ist letzteres ein schweres Sehmiedestüek, so kann die volle Kraft verwendet werden. Hat das Arbeitsstück eine geringe Wandstärke und kann es leicht zerdrückt werden, so kann die Kraft auf die gewünschte Spannung verringert werden.
Die Welle 34 des Motors 32 erstreckt sich durch das Gehäuse 31 hindurch und wird von geeigneten Kugellagern 35, 36 getragen. Zwischen diesen Kugellagersätzen trägt die Motorwelle eine Schnecke 37 zum Antrieb eines Sehneckenrades 38 ; letzteres wird in geeigneter Weise in dem Gehäuse 31 durch geeignete Kugellager 39 (Fig. 6) getragen. Das Schneckenrad 38 weist in seinem Innern eine mit Nuten versehene Bohrung auf, zwecks Aufnahme und Antreibens einer mit Federkeilen versehenen Welle 30, die in Ausrichtung zu der Spindel 12 angeordnet und mit Lappen oder Vorsprüngen 40 zwecks Ineingrifftretens mit entsprechend ausgebildeten Öffnungen 41 an dem Ende der drehbaren Mutter 19 versehen ist, welche die Zugstange 15 vor-und zurückverschiebt.
Die Welle 30 wird selbsttätig durch einen Bügel 42 (Fig. R) auf der Welle z mittels einer Stange 44 vor-und zurückgeschoben, die mit dem Hebel 45 verbunden ist, der sieh in eine Lage erstreckt, in der er durch geeignete Kurven betätigt werden kann, welche auf einer Steuertrommel sitzen, die von der Welle 11'getragen wird ; die genannten Teile sind vorzugsweise innerhalb des Spindelträger- gehäuses untergebracht, so dass hiedurch die Welle. 30 zu dem richtigen Zeitpunkt in und ausser Eingriff mit der drehbaren Mutter 19 gebracht und während des Sehaltens des Spindelträgers sicher ausser Eingriff mit der Mutter gehalten wird.
Die Stange 44 ist mit einer Feder 46 versehen, um eine gewisse Sicherung vorzusehen, im Falle die Lappen 40 auf der Welle 30 und die entsprechend ausgebildeten Öffnungen 41 an der Mutter 19 nicht in der richtigen Weise in Eingriff kommen sollten. Die Feder 46 hält den Bügel 42, welcher mit der mit Federkeilen versehenen Welle 30 in Eingriff steht, unter Druck, bis der Motor in Gang gesetzt wird, so dass die Lappen 40 selbsttätig und in der richtigen Weise mit den Öffnungen 41 in Eingriff gebracht werden.
Es ist zu bemerken, dass sämtliche Futterspindeln während der Schneidarbeiten in Umlauf versetzt werden, dass aber während der Aufspannarbeiten, die nur in einer Arbeitsstellung vorgenommen werden, die umlaufenden Spindeln selbsttätig angehalten werden, damit der Arbeiter in den Stand gesetzt wird, das fertig bearbeitete Werkstück zu entfernen und es durch ein rohes Gussstüek zu ersetzen.
Wenn daher der Spindelträger weitergeschaltet wird und die Spindel in die Stellung bringt, um ein Werkstück einzuspannen oder freizugeben, so werden unmittelbar nach dem Schalten die Kupplungen J. 3 selbsttätig beeinflusst, um den Umlauf der Futterspindel anzuhalten und die Spindel abzubremsen, so dass die Spindel in feststehender Lage gehalten wird.
Wenn die Bremse selbsttätig angelegt ist, wird die von dem Motor beeinflusste Gleitwelle. 30 auf das Ende der Arbeitsspindel zu vorgeschoben und in Eingriff mit der drehbaren Mutter 19 gebracht ; durch Benutzung der verbesserten Einrichtung, die eine Zugstange aufweist, welche einen mit Gewinde versehenen Teil hat und durch eine drehbare Mutter von der beschriebenen einfachen Art verschoben wird, wird das Futter jederzeit sicher das Arbeitsstück festhalten, wenn der Elektromotor abgeschaltet wird, d. h.
wenn die Welle 30 ausser Eingriff mit der Mutter 19 kommt, ohne die Benutzung von andern Hilfseinrichtungen, was aber nicht der Fall war, wenn Luft oder ein hydraulisches Mittel zum Festspannen benutzt wurde, da bei den zuletzt erwähnten Bauarten das Futter das Arbeitsstück nur solange sicher festhält, als Druck zu den Arbeitszylindern geleitet wird, welche die Zugstange und die Klemmvorrichtung der Futter steuern. Mit andern Worten, wenn irgendein Entweichen des Druckmittels auftrat, so arbeiten die Teile nicht mehr in der erforderlichen Weise.
Die miteinander in Eingriff kommenden Lappen 40 der vom Motor beeinflussten Welle 30 und die entsprechend ausgebildeten Öffnungen oder Lappen 41 der umlaufenden Mutter 19 sind so ausgebildet, dass ein ausreichendes Spiel zwischen den genannten Teilen vorhanden ist, um dem Motor zu ermöglichen, in Gang zu kommen oder in anderer Weise anzulaufen, bevor die Lappen miteinander in Berührung treten, wodurch das Drehmoment des Motors erhöht wird.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass bei der vorliegenden Verbesserung die Materialspannvorrichtung durch einen einzelnen Motor mittels einer Schnecke und eines Sehneekenrades sowie einer gleitenden Welle gesteuert wird, die von diesem Schneckenrad angetrieben und in vollkommener Ausrichtung mit dem Ende einer jeden Arbeitsspindel gehalten wird, wenn sie in die Arbeitsstellung geschaltet wird, wobei sie aber einstellbar ist, so dass sie von der einen Stellung in eine andere umgewechselt werden kann falls es notwendig wird, eine andere Spindel für die Spannstellung auszuwählen.
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Da der motorische Antrieb der Materialspannvorrichtung an einer Platte oder einem Gehäuse-M angebracht ist, das an dem oberen Balken 5 der Maschine befestigt ist, so ist es, falls es erwünscht ist, die Spannvorrichtung in der ersten Arbeitsstellung zu benutzen, nur notwendig, den gusseisernen Lagerbock, der an dem oberen Balken mittels Bolzen befestigt ist, in eine andere Stellung zu bringen, um den Motor in Ausrichtung mit der dritten Arbeitsstellung der Spindel zu bringen, wobei genau dieselbe antreibende Einheit benutzt wird.
Bei praktisch allen Automaten erfolgt das Gewindesehneiden in den oberen Arbeitsstellungen, so dass das Arbeitsstück zuerst ausgedreht oder gebohrt werden muss, bevor das Gewindeschneiden stattfinden kann, und aus diesem Grunde wird bei einer Sechsspindelmaschine das Arbeitsstück in der dritten, vierten oder fünften Arbeitsstellung festgespannt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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jeder Arbeitsspindel angeordnete an sich bekannte, das zugehörige Spannfutter öffnende und schliessende, in der Futterspindel längsverschieblich, aber ihr gegenüber unverdrehbar gelagerte Zugstange (15) ein Gewinde aufweist, welches eine in der Futterspindel drehbar aber nicht längsversehieblieh gelagerte Mutter (19) trägt, die von einer durch einen ortsfesten Motor in Umdrehung versetzten, axial verschiebbaren Welle (30) gedreht werden kann, welche durch eine von der Steuerwelle der Maschine beeinflusste Vorrichtung (45, 44, 42) mit der Mutter (19) gekuppelt und entkuppelt wird.