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Karussel-Automat
DieErfindungbetriffteinenKarussell-Automaten zur Bearbeitung aus einem Magazin zugeführ-
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über einem drehbaren Werkstückträger mit meh- reren in gleichen Winkelabständen angeordneten Werkstückeinspannstellen ein Werkzeugträger angeordnet ist, der in den gleichen Winkelabstän- den die verschiedenen, zur Bearbeitung des Werkstückes erforderlichen Werkzeuge trägt.
Bei bekannten Karussell-Automaten dieser Art werden die Werkstücke von einer schrittweise drehbaren Karussellscheibe den am Umfang der
Scheibe ortsfest angeordneten Werkzeugen zuge- führt, von denen sie während des jeweiligen Stillstandes der Karussellscheibe bearbeitet werden.
Nach Beendigung des Arbeitsvorganges wird die Karussellscheibe weitergeschaltet und das Werkstück dem nächstfolgenden Werkzeug zugeführt.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, dass der Werkstückträger einen ihn ununterbrochen gleichförmig drehenden Antrieb hat und der Werkzeugträger als Schwingtisch ausgebildet ist und mit einem ihn von einer gleichbleibenden Ausgangsstellung heraus synchron mit dem Werk- stückträger drehenden und nach einer dem Winkelabstand der Werkstückspannstellen entsprechenden Verdrehung wieder in seine Ausgangsstellung zurückführenden Drehantrieb verbunden ist. Hiebei können die von dem Schwingtisch getragenen Bearbeitungs-, Zuführ- und Spannvorrichtungen bei der Schwingtischbewegung durch Leitkurven od. dgl. gesteuert werden, die innerhalb des Schwingbereiches dieser Vorrichtung ortsfest angeordnet sind.
Hiedurch wird. gegenüber den bekannten Karussell-Automaten ein beachtLicher Fortschritt erzielt. Zunächst ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung des Aufbaus der Maschine. Bei den bekannten Maschinen wurden für jedes Werkzeug angetriebene Steuerorgane benötigt. An ihre Stelle treten jetzt einfache, fest eingebaute Kurvenstücke.
Darüber hinaus ist auch eine Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit möglich. Bei den bekannten Karussell-Automaten mit schrittweiser Schaltung muss die Schaltbewegung und Verriegelung in Abhängigkeit von der Werkstückspindeldreh- zahl. gebracht werden. Daher können stufenweise erfolgende Arbeitsgänge nur durch mehrmaliges Anstellen des Werkzeuges innerhalb einer Schaltstellung erfolgen. Ein Beispiel dafür ist das Gewindeschneiden, bei dem ein mehrmaliges Anstellen des Werkzeuges erforderlich ist und das Werkzeug mmer in die vorgeschnittenen Gewin-
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dass dieser Teilarbeitsgang nicht lauf verschiedene Schaltstellungen verteilt werden kann. Aus diesem Grunde ,können Bearbeitungsvorgän. ge dieser und ähnlicher Art nicht zwecks Leistungssteigerung weiter unterteilt werden. Dies ist jedoch, z.
B. für die SchraubenherstelLung (Holzschrauben), deshalb sehr wesentlich, weil sonst die Gewindeschneidzeit ein Mehrfaches der übrigen Bearbeitungszeiten (z. B. Kopf-, und Schaftbearbei- tung) ausmachen würde. Die Länge des Stillstandes der Karussellscheibe würde sich also nach der Zeitdauer des längsten Teilarbeitsganges richten. Das hätte zur Folge, dass alle Werkzeuge mit kurzen Bearbeitungszeiten nicht voll ausgenutzt werden. Um dies zu verhindern, fasste man mehrere solche Werkzeuge an iner gemeinsamen Bearbeitungsstelle zusammen und. brachte sie während der zur Verfügung stehenden Stillstandzeit nacheinander zur Einwirkung.
Dabei wurde aber die ganze Steuerung und'das Einrichten der Werkzeuge sehr schwierig und umständlich, denn für jedes Werkzeug .ar eineeigene umlaufende Kur- venscheibe oder -trommel vorgesehen, um das Anstellen, die Schnittiefe, den Vorschub und das Zurückstellen des Werkzeuges zu steuern.
Bei der erfindungsgemäss gestalteten Maschine hingegen kann durch ein leicht zu verwirklichendes ganzzahliges Drehzahlenverhältnis zwischen dem kontinuierlich umlaufenden Werkstückträger und den Werkstüdkspindeln die Arbeitsaufteilung beliebig und ohne Schwierigkeit so gewählt wer, den, dass alle Bearbeitungsstufen etwa die gleiche Zeit erfordern. Es sind dazu weder Revolverwerkzeuge noch dazu gehörige Mehrfachsteuerkurven erforderlich. Beispielsweise lässt sich das Gewindeschneiden beliebig unterteilen, so dass jeder Schneidvorgang durch einen ihm angepassten Stahl erfoLglen kann.
Beispiel : Stahl 1 = Schruppstahl ; Stahl 2 = Vertiefung des Einschnittes ;
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Stahl 3 = Formgebung der Gewindeilanken ; Stahl 4 und 5 = Endform des Gewindes (Schlichten, Glätten. Dies lässt sich allgemein auch aut andere
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übertragen,sse Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen Bearbeitungserfordernisse gegeben ist. An keiner Bearbeitungsstelle ist mehr als ein Werkzeug mit dazugehöriger Frässpindelsteuerkurve notwendig. Durch diese grosse Anpassungsfähigkeit gegenüber bekannten Ausführungsformen und die Möglichkeit weitestgehender Arbeitsunterteilung bei trotzdem einfachem und übersichtlichem Aufbau der Maschine, wird ein erheblicher Zeitgewinn bei der Werkstückbearbeitung und dadurch eine entsprechend hohe Leistung erzielt.
Da die Anordnung zahlreicher Werkzeuge auf einem einzigen Kreisumfang unter Umständen einen zu grossen Durchmesser der Maschine erfordern würde, besteht ein weiterer Erfindungsgedanke darin, die Werkzeuge erforderlichenfalls in mehreren übereinander liegenden Arbeitsebenen anzuordnen, wobei das Werkstück durch Schwerkraft oder mechanisch von einer höhergelegenen zur nächst tiefergelegenen Arbeitsebene befördert wird. Zweckmässig wird dabei das Umspannen eines von beiden Enden her zu bearbei- tenden Werkstücks (z. B. einer Schraube mit ge- drehtem Kopf) in den Übergang zwischen zwei Arbeitsebenen verlegt, währenddessen das Werkstück ohnedies ausgespannt werden muss. Es kann dann während seiner Vertikalverschiebung mühelos auch einer gleichzeitigen Radialverschiebung unterworfen werden.
Zum Stande der Technik sei noch erwähnt, dass eine mehrspindlige selbsttätige Drehbank bekannt ist, die einen umlaufenden Werkstückspindelträger hat, dem ein synchron mit ihm umlau-
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lung zurückschaltbar ist. Hiebei wird jedes einzelne Werkstück an einer Werkstückspindel während eines Umlaufes des Werkstückspindelträgers von einer Werkzeug-spinde des synchron mit dem Werkstückspindelträger umlaufenden Werkzeugspindelträgers vollkommen bearbeitet. Das ist verhältnismässig einfach, wenn die Bearbeitung nur durch ein einziges Werkzeug erfolgt.
Sind hinge-
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forderlich, so müssen diese umschaltbar an jedem Werkzeughalter angeordnet werden, was eine Vielzahl von Werkzeugen und dazu gehörigen Steuerkurven erforderlich macht, denn jedes der vielen Werkzeuge müsste von einer andern Kurve gesteuert werden. An den Zuführungs-und Auswurfstellen würden sich die Werkzeuge im Leerlauf befinden.
Ein Karussell-Automat gemäss der Erfindung ist fin der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch dargestellt. Es zeigen Pig. 1 einen senkrechten Achsenschnitt ungefähr nach der gebrochenen Linie II der Fig. 2, Fig. 2 eine stark verkleinerte Draufsicht auf den hin- und zurückschwingenden Werkzeugträger, Fig. 3 eine gleichermassen verkleinerte Draufsicht auf den konstant umlaufenden Werkstückträger (Karussellscheibe), Fig. 4 eine Draufsicht auf die feststehenden Teile der Maschine, insbesondere die Steuerkurven für die Werkzeuge, Fig. 5 einen waagrechten Querschnitt durch den Sockel der Maschine mit dem Getriebe, Fig.
6 eine Draufsicht auf die an dem hin-und zurückschwingen- den Werkzeugträger befestigten Zuführ-, übergabe und Umspannvorrichtungen für das Werkstück und eine Vorrichtung zum Schlitzen eines Schraubenkopfes, Fig. 7 einen senkrechten Achsenschnitt durch die Zuführvorrichtung nach Linie VII-VII der Fig. 6, Fig. 8 einen senkrechten Schnitt durch die in der Ausgangsstellung des hin- und zurückschwingenden Werkzeugträgers befindliche Zuführvorrichtung nach Linie VIII-VIII der Fig. 6, Fig. 9 eine in der gleichen Richtung (radial) gesehene Ansicht der Zuführ-
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gers, Fig. 10 einen senkrechten Schnitt nach Linie X-X der Fig. 6 durch d :
e Übergabe- und Um-
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Fig. 12 eine teilweise geschnittene Ansicht einer in der Maschine herzustellenden Holzschraube, Fig. 13 einen senkrechten Schnitt nach Linie XIII-XIII der Fig. 16 durch den Werkstückantrieb einer zur Bearbeiung des Schraubenkopfes dienenden Arbeitsvorrichtung, Fig. 14 einen senkrechten Schnitt durch den zugehörigen Werkzeugträger nach Linie XII"-XIV der Fig. 16, Fig. 15 eine vom Mittelpunkt des Werkzeugträgers gesehene Stirnansicht der in Fig. 16 rechtslie- genden Bearbeitungsvorrichtung, Flg. 16 eine Draufsicht auf zwei derartige Vorrichtungen, wobei die rechtsliegende Vorrichtung nach Linie
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Fig. 17 einen senkrechten Schnitt nach Linie XVII-XVII der Fig. 1 durch den Werkzeug-
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den Antrieb in sich aufnimmt (Fig. 1 und 5).
Ein in den Sockel von unten eingesetzter Boden 2 trägt das Lager der Hauptantriebswelle 3, auf deren nach aussen ragenden Ende eine Riemenscheibe 4 od. dgl. befestigt ist. Von dieser Welle sind alle Bewegungen des mit gleichbleibender Geschwindigkeit umlaufenden Werkstückträgers 5 und des zu diesem gleichachsigen, aber nur eine Teildrehung ausführenden und dann wieder in
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zeugträgers 6 abgeleitet. Der konstant rotierende Werkstückträger 3'besteht im wesentlichen aus einem Hohlzylinder, dessen oberes Ende durch eine Karussellscheibe 7 abgeschlossen wird, während er an seinem unteren Ende mit einer Innenverzahnung 8 für ein Ritzel 9 versehen ist.
Dieses Ritzel sitzt auf einer Zwischenwelle 10, die in einem Zwischenboden 11 des Sockels 1 gelagert ist und durch ein Stirnrad 12 von der Hauptwel-
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le 3 aus angetrieben wird (Fig. 1 und 5). Auf der Karussellscheibe 7 sind bei dem dargestellten Aus- führungsbeispiel sechs starre Werkstückhalter 13 in gleichen Winkelabständen (z. B. 600) befestigt.
Am Umfang des zylindrischen Teiles 5 ist die gleiche Anzahl ständig rotierender Werkstückhal- ter 14 ebenfalls in gleichmässiger Verteilung angeordnet (Fig. 3). Zweckmässig werden diese beiden Arten von Werkstückhaltern 13 und 14 so zueinander versetzt, dass sie gegenseitig auf Lücke stehen. Jeder der rotierenden Werkstückhalter 14 trägt ein Kegelritzel 15 (Fig. 1), das in ein Zentral-Kegelrad 16 eingreift.
Das Kegelrad 16 ist auf einem nach oben ragenden Hals 17 des Zwischenbodens 11 lose drehbar gelagert und mit einem gleichachsigen Stirnrad 18 verbunden, das
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Zwischenwelle 22 von der Hauptwelle 3 aus angetrieben wird (Fig. 5). Der Antrieb des rotierenden Werkstückträgers 5 und der Antrieb der rotierenden Werkstückhalter 14 sind aus einem später zu erläuternden Grund so aufeinander abgestimmt, dass jeder der rotierenden Werkstückhalter 14 beim Erreichen der nächsten Arbeitsstelle wieder die gleiche Null-Lage einnimmt wie in der vorhergehenden Arbeitsstellung. Der hin-und zurückschwingende Werkzeugträger 6 besteht im wesentlichen aus einer Scheibe auf bzw. unter deren Fläche und an deren Umfang die verschiedenen Werkzeuge angeordnet sind.
Die Scheibe, die im folgenden der Kürze wegen als Schwingtisch" bezeichnet werden soll, hat einen nach unten ge- richteten hohlen Drehzapfen 23, der in dem Lagerhals 17 des Zwischenbodens 11 gleichachsig zu dem rotierenden Werkstückträger 5 gelagert ist. Die Drehbewegungen des Schwingtisches 6 werden durch eine Kurvenscheibe 24 gesteuert (Fig. 1 und 5), die auf der Zwischenwelle 10 befestigt ist. Auf dem Umfang dieser Kurvenscheibe gleitet das freie Ende eines Schwinghebels 25, dessen Nabe 26 auf dem unteren Ende des Drehzapfens 23 befestigt ist und an dessen Hebelarm 27 eine Rückholfeder 28 angreift (Fig. 5). Die Feder 28 ist an dem Zwischenboden 11 festgelegt und hält'den Schwinghebel in dauernder Berührung mit. dem Umfang der Kurvenscheibe 24.
Sie bewirkt ferner das Zurückdrehen des Schwingtisches 6 in seine Ausgangsstellung, nachdem der ansteigende Teil der Kurvenscheibe den Schwingtisch zu einer dem rotierenden Werkstückträger 5 gleichgerichteten Teildrehung - gezwungen hatte.
Die Kurvenscheibe 24 ist so bemessen, dass ihr ansteigender Teil dem vorlaufenden Schwingtisch 6 'die gleiche Winkelgeschwindigkeit erteilt, wie sie der rotierende Werkstückträger 5 hat, während ihr abfallender Teil wesentlich steiler ist, so dass
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dass von dem Winkelabstand (600), der von dem Werkstück zwischen zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsstellen durchlaufen wird, ein grosser Teil (40-500) für die Bearbeitung durch d'as mitlaufende Werkzeug zur Verfügung steht und nur ein wesentlich kleinerer Teil (20 bzw. 100) für den Rückleerlauf beansprucht wird.
In dem hohlen Drehzapfen 23 des Schwing, tisches 6 ist ein in Höhe der Karussellscheibe 7 angeordneter Zwischenboden 29 vorgesehen, in dem exzentrisch zur gemeinsamen Drehachse Z-Z des Werkstück- trägers 5 und des Schwingtisches 6,23 eine Verstellbüchse 30 lose drehbar gelagert ist (Fig. l).' Diese hat an ihrem über den Zwischenboden nach oben hinausragenden Teil einen Zahnkranz 31, der in ein (z. B. mittels eines Schlüssels verdrehbares) Stellritzel 32 eingreift (Fig. 6). Exzentrisch zur Drehachse dieser Verstellbücbse 30 ist in ihr eine Lagerbüchse 33 lose drehbar gelagert, in deren zu ihrer eigenen Mittelachse exzentrischen Lagerbohrung die Antriebswelle 34 eines Kreissägeblattes 35 gelagert ist.
An den beiden Durchtrittstellen der Sägewelle 34 hat die Lagenbüchse 33 zur Welle konzentrische Führungszapfen 36, die in einem Radialschlitz 37 des Zwischenbodens 29 und einer (nicht dargestellten) Führungsplatte (Brille) geradgeführt sind (Fig 6 und 13,14).
Die Sägewelle ist durch ein Kardangelenk 38 mit einer Kardanwelle 3 und diese durch ein zweites Kardangelenk 40 mit einer Antriebswelle 41 verbunden. Diese ist in dem unteren Sockelboden 2 gelagert und durch einen Lamfkeil 42 axial verschiebbar, aber unverdrehbar mit einem Stirnrad 43 gekoppelt, das durch die Hauptwelle 3 angetrieben wird. Das Sägeblatt wird also kontinuierlich angetrieben.
Die Wirkungsweise der Maschine und die Besonderheiten der einzelnen Bearbeitungsvorrichtungen sind nachstehend dadurch erläutert, dass
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hergestellt werden soll. Als Rohling wird ein Pressteil verwendet, der, aus einem zylindrischen Schaft 44 (strichpunktierte Linie in Fig. 12) mit kegelstumpfförmigem Kopf 45 besteht.
Der von der Maschine durchzuführende Arbeitsgang setzt sich daher aus folgenden Stufen zusammen : Zuführen und Einspannen des Werkstücks, Plandrehen des Kopfes 45, Einsägen des Schraubenschlitzes 46, Überdrehen der Kegelfläche am Schraubenkopf, Ausspannen und Obergeben des Werkstücks an eine tieferliegende Arbeitsebene, Umspannen des Werkstücks zum Bearbeiten des Schaftes 44,'Eindrehen des Holzgewindes unter
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besteht aus einer Führungstülle 47, die mittels eines Flansches 48 auf dem Schwingtisch 6 befestigt und durch einen biegsamen Schlauch 49 od. dgl. (Fig. 1) mit einem nicht dargestellten Magazin verbunden ist.
Die Tülle hat eine durchgehende vertikale Bohrung 50, deren Weite dem Kopfdurchmesser des Werkstücks entspricht. Die Werkstücke gleiten mit nach oben gerichtetem Kopf in die Bohrung der Tülle 47 und gelangen von dort aus in eine unter dem Schwingtisch 6 liegende Gabel 51, die so unterbrochen ist, dass das federnde Greifermaul 52 eines Hebelarmes 53 den Schaft 44 des Werkstücks erfassen kann (Fig. 6,7 und 8). Der Greiferhebel 53 sitzt auf einem hohlen waagrechten Drehzapfen 54, der in einer über die Gabel 51 mit der Tülle 47 starr verbundenen Büchse 55 sowohl verdrehbar als auch axial verschiebbar geführt ist (Fig. 8).
Der Drehzapfen 54 und die Büchse 55 nehmen in sich eine Schraubenfeder 56 auf, die auf den Drehzapfen als Druckfeder wirkt und ihn in axialer Richtung aus der Führungsbüchse 55 (in Fig. 8 nach links) hinauszuschieben sucht. Diese Axialverschiebung des Drehzapfens 34 wird begrenzt durch einen an ihm befestigten Anschlagstift 57, der in einem kurzen Längsschlitz der Führungsbüchse 55 gleitet. Die Feder 56 wirkt aber auf den Drehzapfen 54 auch als Drehfeder und ist als solche bestrebt, den Greiferhebel 53 aus der Vertikallage (Fig. 7 und 8), in welcher er das Werkstück 44 erfasst, in die Horizontallage (Fig. 7, strichpunktierte Lage, und Fig. 9) zu verschwenken, in der er das Werkstück an einen der starren Werkstückhalter 13 übergibt.
Sowohl die Axialbewegung als auch die Schwenkbewegung des Greiferhebels 53 werden durch eine ortsfeste Leitsohiene 58 gesteuert, auf der das freie Ende eines mit dem Greiferhebel 53 starr verbundenen Lenkhebels 59 gleitet und die an ihrem einen (in Fig. 8 linken) Ende einen in die Axialbahn des Drehzapfens 54 ragenden Anschlag 60 hat (Fig. 6 und 8). Wenn der Schwingtisch 6 in sei-
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des Greiferhebels 53 durch den Anschlag 60 der Leitschiene 58 gegen die Wirkung der Feder 56 in seine Führungsbüchse 55 hineingedrückt, während die Leitschiene 58 den Greiferhebel 53 in seiner Vertikallage festhält. Beginnt jetzt der Schwingtisch seine dem rotierenden Werkstückträger 5 gleichgeriohtete Vorlaufbewegung, dann bewegt sich die ganze Zuführvorrichtung von dem Anschlag 60 fort in die punktierte Stellung der Fig. 6.
Infolgedessen schiebt die Feder 56, den Drehzapfen 54 des Greiferhebels 53 so lange geradlinig aus der Büchse 55 (nach links) hinaus, bis der Stift 57 am Ende des Längsschlitzes der Büchse 55 anschlägt. Diese Axialverschiebung des Greiferhebels 53 hat aber genügt, um das Werkstück 44 aus der Haltegabel 51 der Zuführtülle 47 herauszuziehen. Der Greiferhebel 53 kann jetzt durch die Feder 56 nach unten verschwenkt wer-
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stück auch genau über dem federnd spreizbaren Maul 61, des zur übernahme bereiten Werkstückhalters 13, in das es durch den Kopf des sich senkenden Greiferhebels 53 hineingedrückt wird (Fig. 1 und 6, strichpunktierte Stellung, und Fig. 9).
Wenn nun der Schwingtisch 6 am Ende seiner Teildrehung stehen bleibt und unter der Wirkung der Rückholfeder 28 in seine Ausgangsstellung zurückläuft, dann zieht der in waagrechter Richtung geschlossene Kopf 61 des Werkstückhalters 13 das Werkstück aus dem in dieser Richtung offenen Greifermaul 52 heraus und transportiert es zu den nachfolgenden Bearbeitungstellen. Beim Rücklauf des Schwingtisches wird der Greiferhebel 53 durch die Leitschiene 58 wieder in seine Vertikalstellung aufgerichtet, und am Ende der Rücklaufbewegung stösst der Drehzapfen 54 des Greiferhebels 53 gegen den Endanschlag 60 der Leitschiene, so dass er wieder gegen die Wirkung der Feder 56 in seine Führungsbüchse 55 hineingeschoben wird.
Dabei wird der mit ihm starr verbundene Greiferhebel 53 ebenfalls nach rechts verschoben, so dass das inzwischen aus der Tülle 47 in die Gabel 51 nachgerutschr, c nächste Werkstück in das offene Greifermaul 52 hineingedrückt wird, worauf das beschriebene Arbeitsspiel sich in gleicher Weise wiederholt.
An der nun folgenden ersten Bearbeitungsstelle B (Fig. 2) wird die Stirnfläche des Schraubenkopfes 45 plangedreht (Fig. 12). Hiezu dienen eine am Schwingtisch 6 vorgesehene Antriebsvorrichtung, welche dem Werkstück eine Drehung erteilt, sowie ein geradlinig verschiebbarer und zugleich verschwenkbarer Drehstahlhalter. Der Aufbau der Antriebsvorrichtung ist aus Fig. 13 und 16 ersichtlich. Sie besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 62, das senkrechtstehend mittels einer Grundplatte 63 über einem Ausschnitt 64 des Schwingtisches 6 befestigt ist (Fig. 16). In dem Gehäuse ist ein Rohr 65 axial verschiebbar aber unverdrehbar geführt, das durch eine Mut-
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werden kann. Im unteren Ende des Rohres 65 ist die Lamfbüohse 67 für eine Antriebswelle 68 befestigt.
Die Welle 68 trägt an ihrem dem Werk- stückhaher 13 zugekehrten Ende eine an ihrem Umfang gerändelte oder in sonstiger Weise mit reibungserzeugenden Mitteln versehene Antriebswalze 69 und an ihrem andern Ende eine Schnurscheibe 70, auf der eine Stahlsaite 71 oder ein anderes Zugmittel aufgewickelt ist. Das eine En- de der Stahlsaite 71 ist am Umfang der Schnurscheibe 70 befestigt, während ihr anderes Ende an ihrem Festpunkt 72 (z. B. an einer der ortsfesten Leitschienen) ortsfest festgelegt ist, so dass die Saite beim Vorlauf des Schwingtisches 6 von der Schnurscheibe 70 abgewickelt wird und diese dabei mit der Welle 68 in Drehung versetzt.
Beim Rücklauf des Schwingtisches wird die Stahlsaite durch eine im Innern der Schnurscheibe angeord-
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nete Drehfeder 73 wieder aufgewickelt (Fig. 13).
Die Antriebswalze 69 wirkt mit einer über ihr angeordneten Gegenwalze 74 zusammen, deren Weile 75 lose drehbar in einer Laufbüchse 76 ge- tag eri ist. Diese Büchse ist in einem Kolben 77 befestigt, der in dem Rohr 65 axial beweglich a ber unverdrehbar geführt ist und unter der Wir-
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ten zu bewegen sucht. Sobald die Arbeitsstellung B erreicht ist, wird das radial nach aussen gerichrete Schaftende des Werkstücks 44 (Fig. 12) durch die Drehung des Werkstückträgers 5 zwischen die beiden Walzen 69 und 74 geschoben.
Wenn nun der Schwingtisch seine Vorlaufbewe- gung beginnt, wird die Schnurscheibe 70 und damit die untere Antriebswalze 69 In rasche Umdrehung versetzt, so dass auch das Werkstück in seinem Halter 13 rotiert.
Der zur Bearbeitung dienende Drehstahl 79 ist in einem Stahlhalter 80 angeordnet, der mittels eines Hebelarmes 81 auf einer Welle 82 be-
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ist inder Unterseite des Schwingtisches 6 befestigten Lagerbock 83 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Sie steht unter. der Wirkung einer Feder 84, die sowohl als Druckfeder wie auch als Drehfeder. auf die Welle in solcher Weise wirkt, dass ein mit der Welle verbundener und mit zwet senkrecht zueinander stehenden Tastern 85 versehener Lenkhebel 86 in dauernder Berührung mit einer Leitschiene 87 gehalten wird. Diese Leitschiene ist so gestaltet, dass ihre Oberkante das Anstellen, den Quervorschub und das Abheben des Drehstahls bewirkt, während ihre Seitenfläche dem Drehstahl einen Längsvorschub erteilen kann, wenn dies die Gestalt des Schraubenkopfes erfordert.
Nachdem, der Schwingtisch 6 seine Teildrehung ausgeführt hat, wird der Drehstahl 79 vom Werk- stück abgehoben. Der Schwingtisch beginnt jetzt seinen Rücklauf, während der rotierende Werk- stückträger 5 den Werkstückhalter 13 in die zweite bearbeitungsstelle C (Fig. 2) weiterbewegt.
In dieser wird der Schraubenkopf 45 mit dem Schlitz 46 versehen. Dies geschieht mittels der ständig roiterenden Kreissäge 35, deren Schnitttiefe durch Radialverschiebung der Sägewelle 34 mittels der exzentrischen Verstellbüchse 30 eingestellt werden kann. Das Anstellen und der Vor-
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gegenfolgt mittels eines Schiebers 88. Dieser ist auf der Unterseite des Schwingtisches 6 radial verschiebbar geführt und durch eine Leitsohiene 89 gesteuert, mit der ihn eine Rückholfeder 90 dauernd in Fühlung hält (Fig. 1 und 6). In. dem radial nach innen gerichteten Kopf 91 ist ein Kolben 92 veirtikal verschiebbar geführt.
Dieser steht unter der Wirkung einer Druckfeder 93 und dient dazu, ein Druckstück 94, das an einem den Kolben 92 und den Schieberkopf 91 axial durchdringenden Bolzen 95 befestigt Ist, während des Bearbeitungs-
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zu. drücken, damit es in dem Maul 61 des Halters 13 sicher festgehalten wird (Fig. l). Am äusseren Ende des Druckstücks 94 ist eine nach unten gerichtete Nase 96 vorgesehen, die das äussere Ende des Werkstücks hintergreift. Die Nase 96 dient einerseits bei dem radialen Vorschub des Werkstücks während des Vorlaufs des Schwingtisches als Mitnehmer und anderseits als Widerlager gegen den Sägendruck.
Die exzentrische Lagerung der Teile 30, 33 und 34 dient zum Anstellen des Sägeblattes 35 an den Kopf 45. des in dem Werkstückhalter 13 durch den Teil 94, 96 in der richtigen Lage festgehaltenen. Werkstücks. Das Sägeblatt muss in seiner Arbeitsstellung auf die gewünschte Tiefe in den Werkstückkopf eindringen können. Die hiezu notwendige Anstellung geschieht mit der in dem zwischenboden29dreheinstellbarenExzenter- büchse 30. Die in der Exzenterbüchse 30 exzentrisch, u. zw. lose drehbar, gelagerte Exzenterbüchse 33 läuft mit der Sägeblattwelle 34 um, so
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gegenüber dem Werkstück beim Eintauchen in den Werkstückkopf eine Vorschubewegung ausführt, die zur Herstellung eines in seiner ganzen Länge gleich tiefen Schraubenzieherschlitzes notwendig ist.
Nach dem Einsägen des Schraubenschlitzes
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Aus-gangslage zurück, während der Werkstückhalter 13 gleichzeitig die dritte Bearbeitungsstelle D erreicht (Fig. 2), an welcher die Kegelfläche des Schraubenkopfes 45 überdreht wird. Die hiezu dienende Vorrichtung entspricht im wesentlichen der Bearbeitungsvorrichtung B, die im Zusammenhang mit den Fig. 13-16 sohon besprochen wurde, und besteht aus einer Antriebsvorrichtung für das Werkstück. und einem Drehstahlhalter, der durch eine Leitschiene 97 gesteuert wird.
Während der geschilderten Bearbeitung des Schraubenkopfes 45 war der Schaft 44 des Werkstücks in den starren Werstückhaltern 13 einge- spannt. Bei der nun folgenden Bearbeitung des Schraubenschaftes 44 muss umgekehrt der Schrau- benkopf 45 eingespannt werden. Es ist also nunmehr ein Umspannen des Werkstücks erforderlich.
Da ausserdem die zur Herstellung des Schraubengewindes erforderlichen Bearbeitungsstellen nicht mehr in der bisherigen, über der Karussellscheibe 5 gelegenen Arbeitsebene untergebracht werden könnten, ohne den Durchmesser der Maschine übermässig zu vergrössern, sind die weiteren BearbeitungssteMen in eine unterhalb der Karus-
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und das Umspannen des Werkstücks erfolgt als Abschluss der Transportbewegung, die zum Ver- bringen des Werkstücks In die tiefer gelegene Arbeitsebene erforderlich ist.
Zu diesem Zweck ist an der Stelle E (Fig. 2) eine Übergabevorrichtung angeordnet, welche das Werkstück aus dem bisherigen Halter 13 heraushebt und an eine ortsfest angeordnete Rutsche 98
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(Fig. 4, 6,10 und 11) abgibt, in welcher das Werkstück in die tiefer gelegene Arbeitsebene hinuntergleitet.
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dersellscheibe 5 geöffnet ist. Der Hebelarm des Greifers 99 ist am Ende eines Drehzapfens 100 befestigt, der in einem an der Unterseite des Schwing. tellers 6 befestigten Lagerbock 101 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist (Fig. 6 und 10). Der Drehzapfen steht unter der Wirkung einer Feder 102, die als Druckfeder bestrebt ist, den Greifer gegen axiale Verschiebung zurückzuhalten.
Anderseits sucht sie als Drehfeder wirkend, einen mit dem Drehzapfen 100 verbundenen Lenkhebel 103 in ständiger Berührung mit einer die Bewegungen des Greifers 100 steuernden Leitschiene 104 zu halten. Durch die Drehbewegung der Karussellscheibe 5 und die entgegengesetzt gerichtete Drehbewegung des in seine Ausgangsstellung zurückkehrenden Schwingtisches 6 wird das Werk- stück. durch den Halter 13 in das federnde Maul des Übergabegreifers 99 hineingeschoben und darin festgeklemmt (Fig. 6). Bei dem nun folgenden gemeinsamen Vorlauf der Karussellscheibe 5 und des Schwingtisches 6 wird der Greifer 99 durch den Druck der Leitschiene 104 um seine Drehachse nach oben verschwenkt. Er hebt dadurch das Werkstück aus dem nach oben offenen Maul 61 des Halters 13. heraus und hebt es zu der nach aussen geneigten Rutsche 98 empor (Fig. 10).
Der Kopf des Greifers läuft jetzt durch einen seiner Breite angepassten Ausschnitt 105 der Rutsche 98 hindurch, wobei das beiderseits über den Ausschnitt hinausragende Werkstück aus dem Greiferrnaul herausgestreift und auf der Rutsche abgelegt wird, auf der es mit seiner Spitze voraus nach unten gleitet. Der Greifer 99 wird nun vollends aus der Bahn des Halters 13 herausge- schwenkt, damit dieser an dem in seine Ausgangsstellung zurückschwingenden Greifer vorbeilaufen kann.
Am enteren Ende ist der Boden der Rutsche 98 mit einem Ausschnitt 106 versehen, welcher in dem Augenblick, in welchem das Werkstück dort ankommt, durch einen Schieber 107 verschlossen ist (Fig. 11). Dieser Schieber ist in einer an der Rutsche 98 befestigten Führung 108 quer verschiebbar geführt und steht unter der Wirkung
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lung zu bewegen sucht.
Die nun folgende Umspannvorrichtung F (Fig.
2) besteht im wesentlichen aus einem Greifer 110, der mittels eines Drehzapfens 111 in einem an der Unterseite des Schwingtisches 6 befestigten Träger 112 verschwenkbar aufgehängt ist. Das untere Ende dieses Trägers ist als Trichter 113 ausgebildet, der sich nach unten in einen den Drehzapfen 111 und den Greifer 110 durchsetzenden senkrechten Schacht 114 öffnet. Sobald beim Rücklauf des Schwingtisches 6 die in dieser Drehrichtung vorn liegende Kante 115 gegen eine nach unten ragende Nase 116 des Schiebe. rs 107 stösst, wird der Schieber gegen die Wirkung der Feder 109 geöffnet, und das Werkstück fällt durch den Trichter 113 in den Schacht 1N des Greifers 110, wo es durch eine Feder. 117 festgehalten wird.
Der Kopf 45 des Werkstücks steht dabei unmittelbar dem Zangenmaul eines der ro-
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die amtückträgers angeordnet sind. Bei dem nun folgenden Vorlauf des Schwingtisches 6 wird das Werkstück 44 durch eine Leitschiene 118 in dem Greifer 110 radial nach innen verschoben un'd dadurch mit dem Kopf voran in das geöffnete Zangenmaul des rotierenden Werkstückträgers 14 hineingeschoben, das sich nun selbsttätig schliesst.
Bei dem jetzt erfolgenden Stillstand und Rücklauf des Schwingtisches 6 wird das Werkstück 44 von der Zange des Werkstückhalters 14 und einen mit diesem zusammenwirkenden Gegenhalter 119 (Fig. 11) aus dem federnden Maul des Greifers 110 herausgezogen, wobei der Greifer gegen die Wirkung einer Drehfeder 120 (Fig. 6 und 10) um seinen Drehzapfen 111 im Sinne des Pfeiles 121 verschwenkt wird, um das Herausziehen des Werkstücks aus dem Greifermaul zu erleichtern. Der Greifer 110 schwingt dann unter der Wirkung, der Drehfeder 120 wieder in seine Ausgangslage zurück, welche, durch eine an dem Träger 772 vorgesehene Stellschraube 122 auf die Zangenmitte des rotierenden Werkstückhalters 14 eingestellt werden kann.
Jeder der rotierenden Werkstückhalter 14 hat eine Spannzange (Fig. 1), deren um eine Kugel 143 schwenkbare Backen 123 mittels eines zwischen ihnen axial verschiebbaren Spannkegels 124
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der unter der Wir-kung einer Druckfeder 125 steht, die sein äusseres Ende gegen den Umfang eines auf dem Lagerhals 17 des Zwischenbodens 11 ortsfest angeordneten Nocken 126 (Fig. 1 und 4) drückt. Die Spannzange 123 wird vor der Umspannstelle F geöffnet, so dass das vorher eingespannte Werkstück herausfallen und entfernt werden kann.
Gleichzeitig wird die Spannzange bereit, ein neues Werkstück aufzunehmen, das in der vorher beschriebenen Weise mit seinem Kopf eingespannt wird. Da die Werkstückhalter 14 durch den Kegelradantrieb 15, 16 ständig in Drehung gehalten werden, wird das eingespannte Werkstück 44 dauernd in Drehung versetzt.
Es gelangt also kontinuierlich um seine Längsachse rotierend zu den folgenden Bearbeitungstellen G,-G an denen das Holzgewinde auf den spitzbogenförmigen Schraubenkern aufgeschnitten wird. Zu diesem Zweck sind an allen 'diesen BearbeitUngsstellen unter sich gleiche Drehstahlhalter (Fig. 1 und 17) angeordnet, deren Bewegungen durch ortsfeste Leitschienen 727 (Fig. 4) gesteuert werden. Für jeden der Drehstahlhalter ist auf der Unterseite des Schwing-
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tisches 6 ein Lagergehäuse 128 vorgesehen, das mit einer Lagerschale 129 versehen ist. In diesen ist ein im wesentlichen zylindrischer Support 130 axial verschiebbar und drchbar gelagert (Fig. 1 und 17).
Die Axialbewegung wird dem Support
130 durch. d) en oberen Teil der schon erwähnten
Leitschiene 127 erteilt, an dem ein den Support durchdringender Taster 131 entlanggleitet. Der
Support steht dabei unter Gegenwirkung einer Rückholfeder 132 (Fig. 1). Während der ihm auf- gezwungenen Axialbewegung wird der Support
130 zugleich um die Längsachse 133 (Fig. 1) ver- dreht, um den Drehstahl an das Werkstück an- zustellen und ihm den erforderlichen Tiefenvor- schub zu erteilen. Diese Drehbewegung erhält der
Support durch einen Leitstift 134, der in eine dem Zweck entsprechend gekrümmte Kurvennut
135 am Umfang des Supports 130 greift. Diese
Nut könnte auch durch eine auf den Support aufgesetzte Leitschiene od. dgl. ersetzt werden.
Damit der Drehstahl 136 bei seiner Schwenk- bewegung möglichst wenig Raum beansprucht und trotzdem sehr lang gemacht werden kann, ist er nach einem Kreisbogen gekrümmt, dessen Mittel- punkt auf Ider Drehachse 133 des Supports liegt.
Er wird in einem entsprechend'gekrümmten Stahl- halter 137 festgeklemmt, dessen Grundplatte 138 auf einem vertikalen Drehzapfen 139 befestigt ist.
Dieser Drehzapfen ist in dem Support 130 dreh- bar gelagert und an seinem oberen Ende mit einer
Drehfeder 140 verbunden, deren anderes Ende bei 141 an der Innenwand des hohlen Supports befestigt ist. Die als Drehschemel wirkende
Grundplatte 138 des Stahlhalters trägt ebenfalls einen verstelbaren Taster 142, der unter der Ge- genwirkung der Feder 140 auf dem unteren Teil der Leitschiene 127 gleitet. Dieser Teil der Leit- schiene kann bei zylindrischen Schrauben (Metall- schrauben) nach einem zur Drehachse Z-Z der
Maschine konzentrischen Kreisbogen verlaufen, so dass er ohne Einfluss auf die Stellung des Stahl- halters 137 bleibt.
Bei der Herstellung von Holz- schrauben, deren Gewindekern einen spitzbogen- förmigen Längsschnitt hat, ist dagegen der untere
Teil der Leitschiene in solcher Weise gekrümmt, dass der Stahlhalter während seiner Bewegung entlang dem Werkstück eine Drehung, um den
Zapfen 139 erfährt, durch welche der Drehstahl dauernd senkrecht zur Umrisslinie des Gewinde- kerns gestellt wird. Dadurch wird erreicht, dass die Gewindegänge an allen Stellen die vorgeschrie- bene volle Querschnittsform erhalten unld nir- gends hinterschnitten werden. Die Schwenkbewe- gung des Drchschemels 138 um den Zapfen 139 wird durch. den unteren Teil der in Fig. 1, links, dargestellten Leitkurve 127 gegen die Kraft der
Feder 140 erzielt.
Die Aufteilung des Gewindeschneidens auf die fünf Bearbeitungsstellen G,-G5 hat den Vor- teil, dass an jeder Bearbeitungsstelle mit einer ge- ringen Schnittiefe gearbeitet wenden kann, und dass jeder Teilarbeitsgang während der Teildre-
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Carousel machine
The invention relates to a carousel machine for processing fed from a magazine.
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A tool carrier is arranged above a rotatable workpiece carrier with several workpiece clamping points arranged at the same angular intervals, which tool carrier carries the various tools required for machining the workpiece at the same angular intervals.
In known carousel machines of this type, the workpieces of a gradually rotatable carousel disc on the circumference of the
Disk supplied stationary tools, by which they are processed during the respective standstill of the carousel disk.
After completion of the work process, the carousel disc is indexed and the workpiece is fed to the next following tool.
In contrast, the invention consists in that the workpiece carrier has an uninterrupted, uniformly rotating drive and the tool carrier is designed as a vibrating table and with a rotation that rotates it from a constant starting position synchronously with the workpiece carrier and after a rotation corresponding to the angular spacing of the workpiece clamping points again its starting position returning rotary drive is connected. The processing, feeding and clamping devices carried by the vibrating table can be controlled during the vibrating table movement by guide curves or the like, which are arranged in a stationary manner within the vibrating range of this device.
This is how. Compared to the well-known carousel machines a considerable progress was made. First of all, there is a considerable simplification of the structure of the machine. In the known machines, driven controls were required for each tool. They are now replaced by simple, permanently built-in curved sections.
In addition, it is also possible to increase the working speed. In the known carousel machines with step-by-step switching, the switching movement and locking must depend on the workpiece spindle speed. to be brought. Therefore, step-by-step operations can only be carried out by turning the tool on several times within a switching position. An example of this is thread cutting, in which the tool has to be adjusted several times and the tool is always inserted into the pre-cut thread.
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that this partial work step cannot be distributed over different switch positions. For this reason, editing operations can ge of this and similar types are not further subdivided in order to improve performance. However, this is e.g.
For example, for screw production (wood screws), this is very important because otherwise the thread cutting time would be a multiple of the remaining machining times (e.g. head and shaft machining). The length of the standstill of the carousel disk would therefore depend on the duration of the longest partial work cycle. This would mean that all tools with short machining times are not fully used. In order to prevent this, several such tools were combined at a common processing point and. brought them to action one after the other during the available downtime.
However, the entire control and setup of the tools was very difficult and cumbersome, because a separate rotating cam disk or drum was provided for each tool in order to control the adjustment, the cutting depth, the feed and the setting back of the tool.
In the machine designed according to the invention, on the other hand, the division of work can be chosen as desired and without difficulty through an easily realizable integer speed ratio between the continuously rotating workpiece carrier and the workpiece spindles, so that all processing stages require approximately the same time. Neither turret tools nor the associated multiple control cams are required. For example, thread cutting can be subdivided as required so that each cutting process can be carried out using a steel that is adapted to it.
Example: Steel 1 = roughing steel; Steel 2 = deepening of the incision;
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Steel 3 = shaping of the thread flanks; Steel 4 and 5 = final shape of the thread (finishing, smoothing. This can generally also be applied to other
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transferred so that adaptability to the respective processing requirements is given. More than one tool with associated milling spindle control cam is not required at any machining point. Due to this great adaptability compared to known embodiments and the possibility of extensive work subdivision with a still simple and clear structure of the machine, a considerable time saving in workpiece processing and thus a correspondingly high performance is achieved.
Since the arrangement of numerous tools on a single circumference would possibly require a machine diameter that is too large, a further idea of the invention consists in arranging the tools in several working levels lying one above the other, where the workpiece is moved by gravity or mechanically from a higher to the next lower working level is promoted. The reclamping of a workpiece to be machined from both ends (for example a screw with a rotated head) is expediently relocated to the transition between two working planes, during which the workpiece must be unclamped anyway. It can then easily be subjected to a simultaneous radial displacement during its vertical displacement.
Regarding the state of the art, it should also be mentioned that a multi-spindle automatic lathe is known which has a rotating workpiece spindle carrier to which a rotating synchronously with it
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development can be switched back. Each individual workpiece on a workpiece spindle is completely machined during one revolution of the workpiece spindle carrier by a tool spindle of the tool spindle carrier rotating synchronously with the workpiece spindle carrier. This is relatively easy if the machining is only done with a single tool.
Are down
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necessary, they have to be arranged in a switchable manner on each tool holder, which requires a large number of tools and associated control cams, because each of the many tools would have to be controlled by a different cam. The tools would be idle at the feed and ejection points.
A carousel machine according to the invention is shown schematically in the drawing in an exemplary embodiment. Show it Pig. 1 shows a vertical axial section approximately along the broken line II in FIG. 2, FIG. 2 shows a greatly reduced plan view of the tool carrier swinging back and forth, FIG. 3 shows an equally reduced plan view of the constantly rotating workpiece carrier (carousel disk), FIG. 4 shows a Top view of the stationary parts of the machine, in particular the control cams for the tools, FIG. 5 shows a horizontal cross section through the base of the machine with the gearbox, FIG.
6 shows a plan view of the feed, transfer and clamping devices for the workpiece and a device for slotting a screw head fastened to the tool carrier swinging back and forth, FIG. 7 shows a vertical axis section through the feed device along line VII-VII of FIG. 6 8 shows a vertical section through the feed device located in the starting position of the tool carrier swinging back and forth along line VIII-VIII in FIG. 6, FIG. 9 shows a view of the feeder in the same direction (radially).
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gers, Fig. 10 is a vertical section along line X-X of Fig. 6 through d:
e Handover and transfer
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Fig. 12 is a partially sectioned view of a wood screw to be produced in the machine, Fig. 13 is a vertical section along line XIII-XIII of Fig. 16 through the workpiece drive of a working device used to machine the screw head, Fig. 14 is a vertical section through the associated tool carrier 16, FIG. 15 shows an end view of the machining device on the right in FIG. 16, seen from the center of the tool carrier, FIG. 16 shows a plan view of two such devices, the device on the right according to line
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17 shows a vertical section along line XVII-XVII of FIG. 1 through the tool
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takes up the drive (Fig. 1 and 5).
A bottom 2 inserted into the base from below carries the bearing of the main drive shaft 3, on the outwardly projecting end of which a belt pulley 4 or the like is attached. All movements of the workpiece carrier 5 rotating at a constant speed and the one coaxial with it, but executing only a partial rotation and then again in
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tool carrier 6 derived. The constantly rotating workpiece carrier 3 ′ consists essentially of a hollow cylinder, the upper end of which is closed by a carousel disk 7, while at its lower end it is provided with internal teeth 8 for a pinion 9.
This pinion sits on an intermediate shaft 10, which is mounted in an intermediate floor 11 of the base 1 and is driven by a spur gear 12 from the main shaft
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le 3 is driven from (Fig. 1 and 5). In the exemplary embodiment shown, six rigid workpiece holders 13 are attached to the carousel disk 7 at equal angular intervals (for example 600).
On the circumference of the cylindrical part 5, the same number of continuously rotating workpiece holders 14 are also arranged in a uniform distribution (FIG. 3). These two types of workpiece holders 13 and 14 are expediently offset from one another in such a way that they are mutually spaced apart. Each of the rotating workpiece holders 14 carries a bevel pinion 15 (FIG. 1) which engages in a central bevel gear 16.
The bevel gear 16 is loosely rotatably mounted on an upwardly projecting neck 17 of the intermediate floor 11 and connected to an equiaxed spur gear 18 which
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Intermediate shaft 22 is driven from the main shaft 3 (Fig. 5). The drive of the rotating workpiece carrier 5 and the drive of the rotating workpiece holder 14 are coordinated for a reason to be explained later so that each of the rotating workpiece holders 14 again assumes the same zero position when reaching the next work position as in the previous work position. The tool carrier 6 swinging back and forth consists essentially of a disk on or under its surface and on the circumference of which the various tools are arranged.
The disk, which in the following for the sake of brevity is to be referred to as "oscillating table", has a downwardly directed hollow pivot pin 23 which is mounted in the bearing neck 17 of the intermediate floor 11 coaxially to the rotating workpiece carrier 5. The rotary movements of the oscillating table 6 are carried out controlled by a cam disk 24 (FIGS. 1 and 5) which is fastened on the intermediate shaft 10. On the circumference of this cam disk the free end of a rocker arm 25 slides, the hub 26 of which is fastened to the lower end of the pivot pin 23 and to its lever arm 27 a return spring 28 acts (FIG. 5). The spring 28 is fixed on the intermediate base 11 and keeps the rocking lever in constant contact with the circumference of the cam disk 24.
It also causes the swing table 6 to rotate back into its starting position after the rising part of the cam disk had forced the swing table to perform a partial rotation in the same direction as the rotating workpiece carrier 5.
The cam disk 24 is dimensioned such that its rising part gives the moving oscillating table 6 'the same angular velocity as the rotating workpiece carrier 5 has, while its falling part is significantly steeper, so that
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that of the angular distance (600) that the workpiece traverses between two successive work stations, a large part (40-500) is available for machining by the accompanying tool and only a much smaller part (20 or 100 ) is claimed for the reverse idling.
In the hollow pivot pin 23 of the vibrating table 6, an intermediate base 29 is provided at the level of the carousel disk 7, in which an adjusting sleeve 30 is loosely rotatably mounted eccentrically to the common axis of rotation ZZ of the workpiece carrier 5 and the vibrating table 6, 23 (Fig. l). ' On its part protruding upwards beyond the intermediate floor, this has a toothed ring 31 which engages in an adjusting pinion 32 (eg, which can be rotated by means of a key) (FIG. 6). Eccentric to the axis of rotation of this adjusting bush 30, a bearing bush 33 is loosely rotatably mounted in it, in whose bearing bore, which is eccentric to its own central axis, the drive shaft 34 of a circular saw blade 35 is mounted.
At the two passages of the saw shaft 34, the layer bushing 33 has guide pins 36 which are concentric with the shaft and which are guided in a radial slot 37 in the intermediate base 29 and a guide plate (glasses) (not shown) (FIGS. 6 and 13, 14).
The saw shaft is connected by a cardan joint 38 to a cardan shaft 3 and this is connected to a drive shaft 41 by a second cardan joint 40. This is mounted in the lower base base 2 and is axially displaceable by a lamellar wedge 42, but is non-rotatably coupled to a spur gear 43 which is driven by the main shaft 3. The saw blade is therefore driven continuously.
The mode of operation of the machine and the special features of the individual processing devices are explained below in that
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should be produced. A pressed part is used as the blank, which consists of a cylindrical shaft 44 (dash-dotted line in FIG. 12) with a frustoconical head 45.
The operation to be carried out by the machine therefore consists of the following stages: feeding and clamping the workpiece, facing the head 45, sawing the screw slot 46, over-turning the conical surface on the screw head, unclamping and transferring the workpiece to a lower working level, reclamping the workpiece for Machining the shaft 44, 'screwing in the wood thread under
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consists of a guide sleeve 47 which is fastened by means of a flange 48 on the oscillating table 6 and is connected to a magazine (not shown) by a flexible hose 49 or the like (FIG. 1).
The grommet has a continuous vertical bore 50, the width of which corresponds to the head diameter of the workpiece. The workpieces slide with their heads pointing upwards into the bore of the spout 47 and from there reach a fork 51 located under the vibrating table 6, which is interrupted so that the resilient gripper jaw 52 of a lever arm 53 can grasp the shaft 44 of the workpiece ( Figures 6, 7 and 8). The gripper lever 53 sits on a hollow horizontal pivot pin 54 which is guided both rotatably and axially displaceably in a bush 55 rigidly connected to the spout 47 via the fork 51 (FIG. 8).
The pivot pin 54 and the sleeve 55 accommodate a helical spring 56 which acts on the pivot pin as a compression spring and seeks to push it out of the guide sleeve 55 in the axial direction (to the left in FIG. 8). This axial displacement of the pivot 34 is limited by a stop pin 57 fastened to it, which slides in a short longitudinal slot of the guide bush 55. However, the spring 56 also acts as a torsion spring on the pivot pin 54 and as such strives to move the gripper lever 53 from the vertical position (FIGS. 7 and 8), in which it grips the workpiece 44, into the horizontal position (FIG. 7, dash-dotted position , and Fig. 9), in which he transfers the workpiece to one of the rigid workpiece holders 13.
Both the axial movement and the pivoting movement of the gripper lever 53 are controlled by a stationary guide rail 58 on which the free end of a steering lever 59 rigidly connected to the gripper lever 53 slides and the one end (left in Fig. 8) into the axial path of the pivot pin 54 has protruding stop 60 (FIGS. 6 and 8). When the vibrating table 6 is in its
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of the gripper lever 53 is pressed by the stop 60 of the guide rail 58 against the action of the spring 56 into its guide bush 55, while the guide rail 58 holds the gripper lever 53 in its vertical position. If the oscillating table now begins its forward movement in the same direction as the rotating workpiece carrier 5, then the entire feed device moves away from the stop 60 into the dotted position in FIG. 6.
As a result, the spring 56 pushes the pivot pin 54 of the gripper lever 53 in a straight line out of the sleeve 55 (to the left) until the pin 57 strikes the end of the longitudinal slot of the sleeve 55. However, this axial displacement of the gripper lever 53 was sufficient to pull the workpiece 44 out of the holding fork 51 of the feed nozzle 47. The gripper lever 53 can now be pivoted downwards by the spring 56
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piece also exactly above the resiliently expandable mouth 61, of the workpiece holder 13 ready for takeover, into which it is pressed by the head of the lowering gripper lever 53 (FIGS. 1 and 6, dot-dash position, and FIG. 9).
When the oscillating table 6 stops at the end of its partial rotation and returns to its starting position under the action of the return spring 28, the head 61 of the workpiece holder 13, which is closed in the horizontal direction, pulls the workpiece out of the gripper jaw 52, which is open in this direction, and transports it to the subsequent processing offices. When the oscillating table moves back, the gripper lever 53 is raised again into its vertical position by the guide rail 58, and at the end of the return movement the pivot pin 54 of the gripper lever 53 strikes the end stop 60 of the guide rail, so that it again counteracts the action of the spring 56 in its guide bush 55 is pushed in.
The gripper lever 53 rigidly connected to it is also shifted to the right, so that the next workpiece is pushed into the open gripper jaw 52 from the grommet 47 into the fork 51, whereupon the work cycle described is repeated in the same way.
At the first processing point B (FIG. 2) that follows, the end face of the screw head 45 is faced (FIG. 12). A drive device provided on the vibrating table 6, which gives the workpiece a rotation, and a linearly displaceable and at the same time pivotable turning tool holder are used for this purpose. The structure of the drive device can be seen from FIGS. 13 and 16. It consists essentially of a housing 62 which is fastened in a vertical position by means of a base plate 63 over a cutout 64 of the vibrating table 6 (FIG. 16). In the housing, a tube 65 is guided axially displaceably but non-rotatably, which is
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can be. The Lamf bushing 67 for a drive shaft 68 is fastened in the lower end of the tube 65.
At its end facing the workpiece haher 13, the shaft 68 carries a drive roller 69 knurled on its periphery or otherwise provided with friction-generating means, and at its other end a cord pulley 70 on which a steel string 71 or other traction means is wound. One end of the steel string 71 is attached to the circumference of the cord pulley 70, while its other end is fixed in place at its fixed point 72 (for example on one of the stationary guide rails), so that the string moves away from the vibrating table 6 as it moves forward Cord disc 70 is unwound and this is set in rotation with the shaft 68.
When the vibrating table moves backwards, the steel string is arranged inside the cord disc
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Nete torsion spring 73 wound up again (Fig. 13).
The drive roller 69 interacts with a counter roller 74 arranged above it, the shaft 75 of which is loosely rotatable in a bushing 76. This sleeve is fastened in a piston 77 which is guided in the tube 65 so as to be axially movable but not rotatable and under the action
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th looking to move. As soon as the working position B is reached, the shaft end of the workpiece 44 (FIG. 12), which is directed radially outwards, is pushed between the two rollers 69 and 74 by the rotation of the workpiece carrier 5.
When the oscillating table now begins its forward movement, the cord pulley 70 and thus the lower drive roller 69 are set in rapid rotation so that the workpiece also rotates in its holder 13.
The turning tool 79 used for machining is arranged in a steel holder 80 which is loaded onto a shaft 82 by means of a lever arm 81
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is mounted rotatably and axially displaceably in the bearing block 83 attached to the underside of the vibrating table 6. She is under. the action of a spring 84, both as a compression spring and as a torsion spring. acts on the shaft in such a way that a steering lever 86 connected to the shaft and provided with two perpendicular buttons 85 is held in permanent contact with a guide rail 87. This guide rail is designed so that its upper edge causes the adjustment, the transverse feed and the lifting of the turning tool, while its side surface can give the turning tool a longitudinal feed if this is required by the shape of the screw head.
After the vibrating table 6 has performed its partial rotation, the turning tool 79 is lifted from the workpiece. The oscillating table now begins its return movement, while the rotating workpiece carrier 5 moves the workpiece holder 13 further into the second processing point C (FIG. 2).
In this the screw head 45 is provided with the slot 46. This is done by means of the constantly rotating circular saw 35, the cutting depth of which can be adjusted by radial displacement of the saw shaft 34 by means of the eccentric adjustment bushing 30. The queuing and the
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counteracted by means of a slide 88. This is guided radially displaceably on the underside of the oscillating table 6 and is controlled by a guide rail 89 with which a return spring 90 keeps it permanently in touch (FIGS. 1 and 6). In. the radially inwardly directed head 91 a piston 92 is guided vertically displaceably.
This is under the action of a compression spring 93 and serves to push a pressure piece 94, which is fastened to a bolt 95 axially penetrating the piston 92 and the slide head 91, during the machining
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to. Press so that it is securely held in the mouth 61 of the holder 13 (Fig. 1). At the outer end of the pressure piece 94 a downwardly directed nose 96 is provided, which engages behind the outer end of the workpiece. The nose 96 serves on the one hand as a driver during the radial advance of the workpiece during the advance of the vibrating table and on the other hand as an abutment against the saw pressure.
The eccentric mounting of the parts 30, 33 and 34 is used to adjust the saw blade 35 to the head 45 of the one held in the workpiece holder 13 by the part 94, 96 in the correct position. Workpiece. In its working position, the saw blade must be able to penetrate the workpiece head to the desired depth. The adjustment required for this is done with the eccentric bush 30, which can be rotated in the intermediate floor 29. The eccentric in the eccentric bush 30 u. between loosely rotatable, mounted eccentric bushing 33 rotates with saw blade shaft 34, see above
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executes a feed movement in relation to the workpiece when dipping into the workpiece head, which is necessary to produce a screwdriver slot that is equally deep over its entire length.
After sawing the screw slot
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Starting position back, while the workpiece holder 13 simultaneously reaches the third processing point D (FIG. 2), at which the conical surface of the screw head 45 is turned over. The device used for this corresponds essentially to the machining device B, which was discussed in connection with FIGS. 13-16, and consists of a drive device for the workpiece. and a turning tool holder controlled by a guardrail 97.
During the described machining of the screw head 45, the shaft 44 of the workpiece was clamped in the rigid workpiece holders 13. During the machining of the screw shaft 44 that now follows, the screw head 45 must, conversely, be clamped. It is now necessary to reclamp the workpiece.
In addition, since the processing points required to produce the screw thread could no longer be accommodated in the previous working level above the carousel disk 5 without excessively increasing the diameter of the machine, the other processing points are to be placed in a below the carousel
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and the workpiece is reclamped to complete the transport movement that is required to move the workpiece to the lower working level.
For this purpose, a transfer device is arranged at point E (FIG. 2), which lifts the workpiece out of the previous holder 13 and onto a stationary slide 98
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(Fig. 4, 6,10 and 11) in which the workpiece slides down into the lower working level.
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dersellscheibe 5 is open. The lever arm of the gripper 99 is attached to the end of a pivot 100, which is in one on the underside of the swing. plate 6 fastened bearing block 101 is rotatably and axially displaceably mounted (Fig. 6 and 10). The pivot is under the action of a spring 102 which, as a compression spring, tends to hold back the gripper against axial displacement.
On the other hand, acting as a torsion spring, it seeks to keep a steering lever 103 connected to the pivot 100 in constant contact with a guide rail 104 which controls the movements of the gripper 100. Due to the rotary movement of the carousel disk 5 and the oppositely directed rotary movement of the oscillating table 6 returning to its starting position, the workpiece becomes. pushed by the holder 13 into the resilient mouth of the transfer gripper 99 and clamped therein (Fig. 6). During the joint advance of the carousel disk 5 and the oscillating table 6 that now follows, the gripper 99 is pivoted upward about its axis of rotation by the pressure of the guide rail 104. He thereby lifts the workpiece out of the upwardly open mouth 61 of the holder 13 and lifts it up to the outwardly inclined slide 98 (FIG. 10).
The head of the gripper now runs through a cutout 105 of the chute 98 that is adapted to its width, the workpiece protruding beyond the cutout being pulled out of the gripper nose and placed on the chute, on which it slides down with its tip first. The gripper 99 is now swiveled completely out of the path of the holder 13 so that the latter can run past the gripper that swings back into its starting position.
At the far end, the bottom of the chute 98 is provided with a cutout 106, which is closed by a slide 107 at the moment the workpiece arrives there (FIG. 11). This slide is guided transversely displaceably in a guide 108 attached to the slide 98 and is under the action
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seeking to move.
The following transformer F (Fig.
2) consists essentially of a gripper 110 which is pivotably suspended by means of a pivot 111 in a carrier 112 fastened to the underside of the vibrating table 6. The lower end of this carrier is designed as a funnel 113 which opens downward into a vertical shaft 114 passing through the pivot 111 and the gripper 110. As soon as the swing table 6 returns, the edge 115 lying in front in this direction of rotation against a downwardly projecting nose 116 of the slide. rs 107 pushes, the slide is opened against the action of the spring 109, and the workpiece falls through the funnel 113 into the shaft 1N of the gripper 110, where it is held by a spring. 117 is held.
The head 45 of the workpiece stands directly on the jaws of one of the rotors
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the office bearer are arranged. In the following advance of the oscillating table 6, the workpiece 44 is shifted radially inward by a guide rail 118 in the gripper 110 and thereby pushed head first into the open jaw of the rotating workpiece carrier 14, which now closes automatically.
When the oscillating table 6 now comes to a standstill and is moving backward, the workpiece 44 is pulled out of the resilient mouth of the gripper 110 by the pliers of the workpiece holder 14 and a counter-holder 119 (FIG. 11) interacting with it, the gripper counteracting the action of a torsion spring 120 (Fig. 6 and 10) is pivoted about its pivot 111 in the direction of arrow 121 in order to facilitate the pulling of the workpiece from the gripper jaw. The gripper 110 then swings back into its starting position under the action of the torsion spring 120, which can be adjusted to the center of the gripper of the rotating workpiece holder 14 by an adjusting screw 122 provided on the carrier 772.
Each of the rotating workpiece holders 14 has a collet (FIG. 1), the jaws 123 of which can be pivoted about a ball 143 by means of a clamping cone 124 which can be axially displaced between them
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which is under the action of a compression spring 125 which presses its outer end against the circumference of a cam 126 (FIGS. 1 and 4) which is fixedly arranged on the bearing neck 17 of the intermediate floor 11. The collet 123 is opened in front of the transformer point F so that the previously clamped workpiece can fall out and be removed.
At the same time, the collet is ready to pick up a new workpiece, which is clamped with its head in the manner described above. Since the workpiece holders 14 are kept rotating continuously by the bevel gear drive 15, 16, the clamped workpiece 44 is continuously set in rotation.
It thus reaches the following processing points G, -G continuously rotating around its longitudinal axis, at which the wood thread is cut open on the ogival screw core. For this purpose, the same turning tool holders (FIGS. 1 and 17) are arranged at all of these processing points, the movements of which are controlled by stationary guide rails 727 (FIG. 4). For each of the turning tool holders there is a
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table 6 a bearing housing 128 is provided which is provided with a bearing shell 129. In these a substantially cylindrical support 130 is axially displaceable and drchbar mounted (Fig. 1 and 17).
The axial movement is the support
130 through. d) the upper part of those already mentioned
Guard rail 127 granted, on which a push button 131 penetrating the support slides. Of the
Support is counteracted by a return spring 132 (FIG. 1). During the axial movement imposed on it, the support
130 at the same time rotated about the longitudinal axis 133 (FIG. 1) in order to adjust the turning tool to the workpiece and to give it the required depth feed. The receives this rotary movement
Support by a guide pin 134, which is in a curved groove corresponding to the purpose
135 engages on the scope of the support 130. This
The groove could also be replaced by a guide rail or the like placed on the support.
So that the turning tool 136 takes up as little space as possible during its pivoting movement and can nevertheless be made very long, it is curved according to an arc of a circle whose center point lies on the axis of rotation 133 of the support.
It is clamped in a correspondingly curved steel holder 137, the base plate 138 of which is fastened on a vertical pivot pin 139.
This pivot pin is rotatably mounted in the support 130 and at its upper end with a
Torsion spring 140 connected, the other end of which is attached at 141 to the inner wall of the hollow support. The one acting as a turntable
The base plate 138 of the steel holder also carries an adjustable button 142, which slides on the lower part of the guide rail 127 under the counteraction of the spring 140. In the case of cylindrical screws (metal screws), this part of the guardrail can move according to the axis of rotation Z-Z
Machine concentric circular arc, so that it has no influence on the position of the steel holder 137.
In the manufacture of wood screws, the thread core of which has a pointed arch-shaped longitudinal section, the lower one is
Part of the guide rail is curved in such a way that the steel holder rotates around the workpiece during its movement along the workpiece
Pin 139 is used by which the turning tool is continuously set perpendicular to the outline of the thread core. This ensures that the thread turns are given the prescribed full cross-sectional shape at all points and are not undercut anywhere. The pivoting movement of the threshing block 138 about the pin 139 is carried out. the lower part of the guide curve 127 shown in Fig. 1, left, against the force of
Spring 140 scored.
The division of thread cutting into the five processing points G, -G5 has the advantage that work can be done at each processing point with a shallow cutting depth, and that each partial work step during the partial turning