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Werkzeugmaschine mit um eine volle Umdrehung schaltbarem Werkstückträger
Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einem um eine volle Umdrehung schaltbaren und für die Aufnahme mehrerer Werkstücke ausgebildeten Werkstückträger, welcher in einer der Zahl der Werkstückaufnahmen entsprechenden Zahl von Winkelstellungen feststellbar ist.
Maschinen dieser Art kommt, eine besondere Bedeutung für die wirtschaftliche Serienbearbeitung von Werkstücken zu, und es sind bereits verschiedene Ausführungsarten solcher Maschinen an sich bekannt.
Diesen haften indessen schwerwiegende Nachteile an, u. zw. vor allem hinsichtlich der mit ihnen erzielten Arbeitsgenauigkeit sowie in bezug auf den für ihre Herstellung erforderlichen Aufwand. Eine besondere Schwierigkeit besteht darin, eine sichere Festhaltung des Werkstückträgers in völlig gleichmässigen Winkelabständen zu erzielen.
Ferner wird infolge der Verwendung verwickelt gestalteter Bauteile ein verhältnismässig grosser Herstellungsaufwand verursacht ; aber auch trotz dieses hohen Aufwands ist es bei bekannten Maschinen, insbesondere bei solchen mit einem Maltesergetriebe für den schaltbaren Werkstückträger, nicht gelungen, eine solche Genauigkeit und Konstanz für die Festhaltung des Werkstückträgers in den jeweils vorgeschriebenen Winkelstellungen zu erreichen, dass mit ihnen eine Bearbeitung von als Bauteile für bestimmte Präzisionsgeräte dienenden Werkstücken befriedigend durchführbar ist.
Weiterhin weisen die an sich bekannten Ausführungsarten den Nachteil auf, dass die zum Schalten des Werkstückträgers von einer Winkelstellung zur anderen erforderliche Zeit einen hohen Anteil des zwischen dem Beginn einer Schaltung und dem Beginn der nächstfolgenden liegenden Zeitintervalls beträgt.
Hiedurch bleibt für die Abwicklung des Bearbeitungsvorgangs eine verhältnismässig kleine Zeit bzw. müssen das vorgenannte Zeitintervall und damit die Umlaufzeit des Werkstückträgers so gross gehalten werden, dass die Wirtschaftlichkeit der Maschine eine erhebliche Minderung erfährt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe betrifft die Schaffung einer Maschine der eingangs bezeichneten Art, welche die erwähnten Nachteile und Mängel von an sich bekannten Maschinen nicht aufweist. Insbesondere soll der Aufbau der zu schaffenden Maschine nur unverwickelt gestaltete Bauteile erfordern, um Fehlerquellen für die Arbeitsgenauigkeit auszuschalten und einen hohen Herstellungsaufwand zu vermeiden. Darüberhinaus soll die Festhaltung des Werkstückträgers in den einzelnen Arbeitsstellungen eine solche Genauigkeit und Konstanz aufweisen, dass eine einwandfreie Bearbeitung auch von mit höchsten Präzisionsforderungen belegten Werkstücken absolut sicher gewährleistet ist.
Ferner soll der Anteil der reinen Schaltzeit an dem zwischen zwei Schaltungen des Werkstückträgers liegenden Zeitintervall klein sein, damit auch Bearbeitungsvorgänge, bei welchen eine Mindestzeit nicht unterschritten werden kann, einwandfrei durchführbar sind.
Gemäss der Erfindung wird eine Lösung dieser Aufgabe dadurch erzielt, dass bei einer Werkzeugmaschine der eingangs bezeichneten Art der Antrieb des Werkstückträgers mittels eines Rotationskörpers erfolgt, der auf einer vorzugsweise zur Drehachse des Werkstückträgers senkrechten Antriebswelle angeordnet ist, und auf dessen Umfang eine sich über einen bestimmten Winkelbereich erstreckende, vorzugweise sinusförmige Steuernut vorhanden ist, die zur Zusammenarbeit mit Stiften ausgebildet ist, welche in einer der Verteilung der Werkstückaufnahmen entsprechenden Winkelteilung am Werkstückträger bzw.
an einem mit diesem in Drehverbindung stehenden Träger angeordnet sind, und dass der von der Steuernute freie Umfangsbereich des Rotationskörpers eine zylindrische Form besitzt und die Zylinderhöhe dem
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geradlinigen Abstand zweier benachbarter Stifte entspricht.
Durch eine solche Ausbildung einer Werkzeugmaschine der genannten Art ergeben sich gegenüber den zum Stand der Technik gehörenden Maschinen. Vorteile von besonderer Bedeutung. Der Aufbau einer Maschine gemäss der Erfindung zeichnet sich durch eine. überraschende Unverwickeltheit in der Ausbildung und dem Zusammenwirken der einzelnen Bauteile aus ; ebenso ist der Aufbau in hohem Masse bauteilesparend. Der für die Fortschaltung des Werkstückträgers erforderliche Aufwand ist äusserst gering und umfasst nur eine einzige Steuernut sowie einfach herstellbare Bauelemente wie Stifte.
Besonders hervorzuheben ist die mit der erfindungsgemässen Maschine erzielte unbedingt sichere, genaue und in konstanten Winkelabständen erfolgende Festhaltung des Werkstückträgers. Dies ergibt sich daraus, dass die Genauigkeit und Gleichmässigkeit der Festhaltung ausschliesslich durch die Abstände der Stifte voneinander und durch die Höhe des Kreiszylinderstücks bestimmt ist. Die Einhaltung vorgeschriebener Werte für diese beiden Längenabmessungen lässt sich aber mit der grössten, heute bei mechanischen Arbeitsverfahren überhaupt möglichen Genauigkeit erzielen. Hinsichtlich der genauen Anordnung der Stifte handelt es sich um das äquidistante Anbringen von Bohrungen für diese, während die Erzielung einer bestimmten Zylinderhöhe die Herstellung zweier planparalleler Flächen in einem bestimmten Abstand voneinander bedeutet.
Auf Grund dieser Gegebenheiten ist eine so sichere, während der gesamten Festhaltezeit sich nicht im geringsten ändernde Festhaltung des Werkstückträgers gewährleistet, dass eine gemäss der Erfindung ausgebildete Maschine auch den höchsten Forderungen hinsichtlich Genauigkeit und Konstanz bei der Werkstückbearbeitung gerecht wird. Dieser Vorzug besteht insbesondere auch bei verhältnismässig kleinen Baumassen des Rotationskörpers und des Stifteträgers, und auch hiedurch beweist sich der durch die Erfindung geschaffene wesentliche Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik.
Ebenso ist von Bedeutung, dass der Rotationskörper stets auf der Steuerwelle der Maschine selbst angeordnet sein kann, da auch bei einer Vielzahl von Festhaltestellungen des Werkstückträgers und unter Gewährleistung des vorerwähnten, raumsparenden Aufbaues stets eine Weiterschaltung des Werkstückträgers und eine Umdrehung des Rotationskörpers einander zugeordnet sind.
Bei an sich bekannten Maschinen, beispielsweise mit Maltesergetriebe, lassen sich diese Bedingungen nicht gleichzeitig erfüllen ; entweder sind dort zur Erzielung einer auch nur annähernd so hohen Genauigkeit wie bei der erfindungsgemässen Maschine grosse Baumasse für das Getriebe erforderlich, oder es bedarf zur Erzielung kleinerer Baumasse im Falle einer Vielzahl von Festhaltestellungen der Anordnung eines Übersetzungsgetriebes, wodurch sich die Arbeitsgenauigkeit der Maschine ungünstiger gestaltet.
Ein weiterer, besonderer Vorzug der Erfindung besteht ferner darin, dass die Schaltzeit des Werk- stückträgers nur einen kleinen Teil der Umlaufzeit des Rotationskörpers zu betragen braucht. Hiedurch bleibt für die Durchführung des Arbeitsvorgangs eine verhältnismässig grosse Zeitspanne, in welcher sich auch besonders sorgfältig durchzuführende Arbeiten, wie beispielsweise das Ausreiben von Bohrungen oder das Schneiden von Gewinden, mit höchster Güte durchführen lassen. Durch entsprechende Gestaltung der Steuernut lässt sich ferner jede gewünschte Geschwindigkeits-Charakteristik für die Schaltbewegung des Werkstückträgers erzielen, insbesondere eine solche, welcher am Anfang und Ende der Schaltbewegung der Geschwindigkeitswert "Null" zukommt.
Dies ist durch eine sinusförmige Ausbildung der Steuernut erreicht, und der hiedurch geschaffene Vorzug besteht in einer besonders weichen, Stösse auf die miteinander zusammenarbeitenden Teile vermeidenden und damit eine höchste Arbeitsgenauigkeit sichernden Schaltbetätigung des Werkstückträgers.
Die Erzielung einer höchsten Arbeitsgenauigkeit und einer aufwandsparenden Herstellung einer Maschine gemäss der Erfindung wird in besonderer Weise dadurch gefördert, dass der Rotationskörper aus zwei Teilstücken zusammengesetzt ist, von welchen das eine die Steuernut trägt, während das andere ein um ein Segmentstück verminderter Kreiszylinder Ist.
Durch diese Zweiteilung ist der Vorteil einer besonders leichten, zu höchster Genauigkeit des Abstands der beiden Parallelflächen des Kreiszylinderstücks führender Herstellbarkeit geschaffen, da das Kreiszylinderstück ohne Mühe einem Schleifvorgang unterworfen werden kann.
Eine leichte und sichere Aufeinanderabstimmung der Schaltbetätigung des Werkstückträgers und einer sich hieran anschliessenden Werkstückbearbeitung, welche durch eine Hubbewegung der Werkstückaufnahmen in Richtung auf die Werkzeuge eingeleitet wird, sowie eine günstige Steuerung der Hubbewegung lassen sich dadurch erzielen, dass auf der Antriebswelle des Rotationskörper eine Radialsteuerkurve angeordnet ist, mittels welcher eine Hubbewegung der am Werkstückträger befindlichen Werkstückaufnahmen durchführbar ist.
Hiebei lässt sich eine unverwickelte, raumsparende und einen günstigen Wirkungsgrad besitzende Be-
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tätigungsvorrichtung unter Verwendung einfach gestalteter Bauteile derart ausbilden, dass ein mit der Radialsteuerkurve zusammenarbeitender, schwenkbarer Hebel angeordnet ist, mit welchem über eine gegen Drehung gesicherte und in Kraftschluss mit den Werkstückaufnahmen führbare Hubscheibe die Hubbewe- gung der Werkstückaufnahmen in Abhängigkeit von der Winkellage der Radialsteuerkurve durchführbar ist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann eine hohe Genauigkeit und Konstanz der bearbeiteten Werkstücke in besonderer Weise dadurch gesichert werden, dass die Werkstückaufnahmen bei ihrer Hubbewegung gegen ortsfeste, vorzugsweise einstellbare Anschläge führbar sind, und dass in der Verbindung zwischen dem schwenkbaren Hebel und den Werkstückaufnahmen elastische Teile angeordnet sind.
In den Figuren ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung, teils in Ansicht, teils in einem Schnitt durch das Maschinengehäuse, eine gemäss der Erfindung ausgebildete Werkzeugmaschine mit einem um eine volle Umdrehung schaltbaren Werkstückträger. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den nach Vornahme eines Querschnittes entsprechend der Linie A - B von Fig. 1 und Abnahme des oberen Teiles der Maschine verbleibenden unteren Teil derselben.
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung einen für die Erfindung wesentlichen Rotationskörper mit daran angeordneter Steuernut. Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung in Draufsicht das Zusammenwirken des Rotationskörpers gemäss Fig. 3 mit einer mit Stiften versehenen, mit dem Werkstückträger verbundenen Trägerscheibe. In der Figur sind die Teile während eines Schaltvorgangs dargestellt. Fig. 5 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Fig. 4 die dort gezeigten, zusammenarbeitenden Teile. Hier sind diese jedoch in einer Stellung gezeigt, die der Festhaltung des Werkstückträgers in einer bestimmten Winkellage entspricht.
In den Fig. 1 und 2 ist das Maschinengestell einer Werkzeugmaschine mit einem um eine volle Umdrehung bewegbaren und für die Aufnahme mehrerer Werkstücke ausgebildeten Werkstückträger mit 1 bezeichnet. Der als Kreisscheibe ausgebildete Werkstückträger trägt das Bezugszeichen 2, während an der Maschine angeordnete und für die Bearbeitung der Werkstücke dienende Werkzeugaggregate mit 3 und 4 bezeichnet sind. An der Maschine könnten noch weitere solcher Werkzeugaggregate angeordnet sein, jedoch wurde aus Übersichtlichkeitsgründen von der zeichnerischen Darstellung derselben abgesehen. In den Werkzeugspindeln dieser Aggregate können Bohrer, Versenker, Gewindebohrer, Reibahlen oder sonstige drehbare Werkzeuge Anordnung finden.
Mittels einer mit ihm verbundenen Achse 5 ist der Werk- stückträger in einer Führungsbüchse 6 drehbar gelagert.
Gemäss der Erfindung erfolgt nunmehr der Antrieb des Werkstückträgers 2 mittels eines Rotationskörpers, der auf einer vorzugsweise zur Drehachse 5 des Werkstückträgers senkrechten Antriebswelle angeordnet ist, und auf dessen Umfang eine sich über einen bestimmten Winkelbereich erstreckende, vorzugsweise sinusförmige Steuernut vorhanden ist, die zur Zusammenarbeit mit Stiften ausgebildet ist, welche in einer der Verteilung der Werkstückaufnahmen entsprechenden Winkelteilung am Werkstückträger 2 bzw. an einem mit diesem in Drehverbindung stehenden Träger angeordnet sind. Weiterhin ist der von der Steuernut freie Umfangsbereich des Rotationskörpers als Kreiszylinder-Umfang ausgebildet, und die Zylinderhöhe entspricht dem geradlinigen Abstand zweier benachbarter Stifte.
Der erfindungsgemässe Rotationskörper ist in den Figuren mit 7 bezeichnet ; seine Ausbildung ist besonders deutlich aus der perspektivischen Darstellung der Fig. 3 ersichtlich. Wie schon vorstehend erwähnt, ist an diesem Körper eine sich über einen Teil seines Umfangs erstreckende, mit 71a bezeichnete Steuemute vorhanden, welche im Ausführungsbeispiel etwa sinusförmig ausgebildet ist. Der übrige Teil des Umfangs des Rotationskörpers entspricht dagegen einem Kreiszylinder-Umfang, u. zw. besitzen die Mantellinien dieses Zylinders überall dieselbe Länge, so dass die yom Steuernutenteil freien Teilstücke der beiden Stirnflächen des Rotationskörpers planparallel zueinander sind.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Rotationskörper, wie aus Fig. 3 deutlich erkennbar, aus zwei Teilstücken zusammengesetzt. Von diesen trägt das eine, mit 71 bezeichnete Stück die Steuernut 71a, während das andere Stück ein um ein Segmentstück verminderter, mit Bodenund Deckfläche versehener Kreiszylinder 72 ist. Zwecks Lagerung des Rotationskörpers auf einer Welle ist am Stück 72 eine Nabe 72a angeordnet. Die Verbindung der beiden Teilstücke 71 und 72 ist mittels vier Schrauben 8 vorgenommen, wie dies ebenfalls aus Fig. 3 hervorgeht.
Durch die Zweiteilung des Rotationskörpers 7 lassen sich sowohl das Steuernutenstück 71 als auch das Kreiszylinderstück 72 bequem und mit höchster Genauigkeit herstellen ; ausserdem ergibt sich bei einer zweiteiligen Ausbildung eine erhebliche Werkstoffeinsparung im Vergleich zu einer einteiligen Ausbildung des Rotationskörpers.
Die Anordnung des Rotationskörpers 7 ist auf einer Antriebswelle 9 vorgenommen, welche zur Dreh-
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achse 5 des Werkstückträgers 2 senkrecht ist. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass diese Welle 9 in zwei mit dem Maschinengehäuse verbundenen Lagerblöcken 10 und 11 geführt ist.
Weiterhin ist mit der Drehachse 5 des Werkstückträgers 2 eine Trägerscheibe 12 fest verbunden, an welcher mit 13 bezeichnete Stifte angeordnet sind. Die Anzahl dieser Stifte entspricht der Anzahl der Winkelstellungen, in welchen der Werkstückträger feststellbar ist.
In erfindungsgemässer Weise wird nun eine Schaltung des Werkstückträgers von einer Winkelstellung zur anderen durch Zusammenarbeit zwischen der steuernut 71a des Rotationskörpers 7 und den Stiften 13 durchgeführt. Die Art dieser Zusammenarbeit ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt.
In Fig. 4 befindet sich gerade einer der Stifte 13 im Eingriff mit der Steuernut 71a, und die durchlaufende Drehbewegung des Rotationskörpers 7 bewirkt deshalb eine Drehung der Scheibe 12 und damit des mit dieser verbundenen Werkstückträgers 2. Diese Drehbewegung des Werkstückträgers kommt zum Stillstand, sobald die eine Stimflächenebene des Kreiszylinders den vorgenannten Stift 13 tangiert. Da die Höhe des Kreiszylinders, welche in den Figuren mit "s" bezeichnet ist, genau gleich dem geradlinigen Abstand zweier benachbarter Stifte 13 ist, tangiert im vorgenannten Zeitpunkt auch die zweite Stirnflächenebene einen Stift 13.
Damit ist vom Augenblick des Beginns des Tangierens zweier benachbarter Stifte 13 durch die Stirnflächenebenen des Kreiszylinders bis zum Wiederineingriffkommen der Steuernut 71a mit einem der tangierten Stifte 13 die Trägerscheibe 12 und damit der WerkstUckträger 2 gegen jede Bewegung blockiert, d. h. der Werkstückträger ist in einer den Arbeitsstationen zugeordneten Winkelstellung festgestellt.
Aus den Fig. 4 und 5 ist die gemäss der Erfindung erzielte, überraschend einfache Lösung des Schaltund vor allem des Feststellproblems für einen Werkstückträger der in Rede stehenden Maschine klar erkennbal. Der besondere Vorzug der erfindungsgemässen Lösung besteht darin, dass die Festhaltung des Werkstückträgers mit einem ausserordentlich geringen Aufwand, jedoch mit einer absoluten Sicherheit sowie höchsten Genauigkeit und Konstanz erzielt ist. Der Lauf der Stirnflächen des Kreiszylinderstücks 72 längs der Stifte 13 erfolgt spielfrei. Diese Spielfreiheit hängt ausschliesslich von der genauen Abstimmung der Höhe"s"auf den geradlinigen Abstand zweier benachbarter Stifte 13 sowie von der gleichmässigen WinkelÅanordnung der Stifte ab.
Beide Bedingungen lassen sich ohne weiteres so erfüllen, dass die genannte Spielfreiheit bei allen Festhaltestellungen des Werkstückträgers gewährleistet ist. Damit ist sowohl eine höchste Arbeitsgenauigkeit als auch Konstanz der Arbeitsergebnisse bei sämtlichen bearbeiteten Werkstücken gesichert.
Die Gestaltung der Steuernut 71 kann an sich beliebig erfolgen. Wie schon erwähnt, ist im Ausführungsbeispiel ein sinusförmiger Verlauf vorhanden, welcher sich in der praktischen Erprobung der Maschine als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Insbesondere ist gewährleistet, dass die Winkelgeschwindigkeit des Werkstückträgers bei Beginn der Schaltbewegung mit "Null" beginnt und am Ende der Schaltbewegung wieder den Wert "Null" erreicht. Im Augenblick des Wirksamwerdens der Festhaltung besitzt somit der Werkstückträger keine kinetische Energie, so dass das Ineingriffkommen zweier benachbarter Stifte 13 mit dem Umfang des Kreiszylinderstücks 72 ohne das geringste Stossen oder Erschüttern erfolgt.
Dies ist für die Arbeitsgenauigkeit der Maschine, insbesondere bei Vornahme von Feinstbearbeitungen, ebenfalls von hoher Bedeutung.
Aus den Figuren, insbesondere aus Fig. 3, ist weiter ersichtlich, dass die Steuemuten-Anordnung nur einen kleinen Teil des Umfangs des Rotationskörpers 7 beansprucht ; im Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Steuernut etwa über ein Viertel des Umfangs. Dies kennzeichnet ebenfalls einen besonderen, durch die Erfindung geschaffenen Vorteil, der dadurch gegeben ist, dass die zum Weiterschalten des Werkstückträgers erforderliche Zeit nur einen kleinen Teil der zwischen zwei Schaltungen liegenden Zeitspanne ausmacht. Für die Durchführung des Arbeitsvorgangs in der betreffenden Festhaltestellung verbleibt somit eine verhältnismässig lange Zeit, was insbesondere bei Arbeitsgängen wie Ausreiben oder Gewindeschneiden von besonderer Bedeutung ist. Hiedurch kann z.
B. einem Reibwerkzeug ein sehr kleiner Vorschub erteilt werden, was zu einer besonders hohen Oberflächengüte der ausgeriebenen Bohrungen führt.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist auf der von einer nicht gezeichnetenAntriebskraftquelle über das Antriebsrad bzw. die Antriebsscheibe 14 angetriebenen Antriebswelle 9 eine ebene Radialsteuerkurve 15 angeordnet. Mittels dieser ist die zu Beginn des Arbeitsvorgangs erforderliche Hubbewegung der am Werkstückträger 2 befindlichen Werkstückaufnahmen in Richtung auf die Werkzeuge durchführbar. In Fig. 1 sind zwei solcher Werkstückaufnahmen dargestellt und mit 16 und 17 bezeichnet. Die Zahl der an der Maschine vorhandenen Werkstückaufnahmen entspricht der Anzahl der vorhandenen Stifte 13. Die Werkstückaufnahmen besitzen einen Führungsschaft, mittels welchem sie in Führungsbuchsen 18 und 19, die im Werkstückträger 2 befestigt sind, ir. axialer Richtung verschiebbar sind.
Zur Durchführung der
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Hubbewegung ist ein mit der Steuerkurve 15 zusammenarbeitender, schwenkbarer Hebel 20 an einer im Maschinengehäuse gelagerten Welle 21 angeordnet, wie dies aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. An diesem Hebel liegt eine gegen Drehung gesicherte und in Kraftschluss mit den Werkstückaufnahmen 16 und 17 führbar, mit 22 bezeichnete Hubscheibe an. Mit dieser Scheibe ist eine Führungsbüchse 23 verbunden, welche über der Führungsbüchse 6 gleitet. Zur Drehsicherung trägt die Scheibe 22 einen Stift 24, welcher in eine gehäusefeste Bohrung la eingreift und an einer vom Hebel 20 getragenen Rolle 25 anliegt.
Zwecks Ermöglichung einer kleinen Maschinen-Bauhöhe und einer hiedurch bedingten kleinen Länge der Führungsbuchse 23 ist auf der Welle 21 ein mit dem Hebel 20. synchron bewegbarer weiterer Hebel 26 angeordnet, der gleichfalls eine Rolle 25 trägt, an welcher ein zweiter, dem Stift 24 entsprechender Stift der Scheibe 22 anliegt.
Die Anordnung der Steuerkurvenscheibe 15 auf der die Steuerwelle der Maschine darstellenden Antriebswelle 9 des Rotationskörpers 7 erbringt den besonderen Vorteil, dass beiden Steuerelementen einund dieselbe, gemeinsame Bezugsbasis zugeordnet ist. Hiedurch lässt sich in besonders sicherer Weise eine Synchronisierung der Schaltbewegung des Werkstückträgers 2 und der Hubbewegungen der Werkstückaufnahmen erreichen. Die starre Anordnung der beiden Steuerelemente gewährleistet ein unmittelbares Aufeinanderfolgen von Beendigung der Schaltbewegung und Beginn der Hubbewegung, so dass für den Arbeitsgang eine grösstmögliche Zeitdauer nutzbar ist. Darüberhinaus ist es von besonderem Vorteil, dass auf Grund der erfindungsgemässen Schalt-und Festhalteanordnung die Hubsteuerkurve als ebene Scheibe mit einer Radialsteuerkurve ausbildbar ist.
Gegenüber an sich bekannten Maschinen, welche als Hubsteuerkurve eine verwickelt gestaltete Glockenkurve besitzen, zeichnet sich somit eine Maschine gemäss der Erfindung in einem weiteren Punkt durch einen unverwickelten und aufwandsparenden Aufbau aus.
Im Hinblick auf eine in allen Punkten höchstmögliche Arbeitsgenauigkeit der Maschine ist gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung die Hubbewegungsvorrichtung für die verschiebbaren Werkstück-
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den Werkstückaufnahmen elastische Teile angeordnet sind.
In Fig. 1 sind solche, die Hubbewegung der Werkstückaufnahmen begrenzende Anschläge mit 27 und 28 bezeichnet und den Werkstückaufnahmen 16 bzw. 17 zugeordnet. Mittels einer aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeichneten Einstellvorrichtung an sich bekannter Art sind die Anschläge höhenverstellbar, so dass die Hubbegrenzung veränderbar ist.
Zwecks elastischer Verbindung des Hebels 20 mit den Werkstückaufnahmen sind in der Trägerscheibe 22 in der gleichen Anzahl und Winkelteilung wie die Stifte 13 bzw. die Werkstückaufnahmen Führungsbüchsen 29 angeordnet, in welchen auf Federn 30 abgestützte Stifte 31 in axialer Richtung verschiebbar sind. Diese Stifte 31 dienen zur Zusammenarbeit mit den Fühlungsschäften der Werkstückaufnahmen. Die Spannung der Federn 30 ist so stark, dass das Gewicht der Werkstl1ckaufnahrnen noch keine Verformung hervorruft ; erst beim Auftreffen der Werkstückaufnahmen auf die Begrenzungsanschläge wird eine elastische Verformung der Federn wirksam.
Durch die Anordnung der Begrenzungsanschläge und der elastischen Mittel in der Verbindung zwischen den Werkstückaufnahmen und dem Hebel 20, welcher mittels einer Rolle 32 mit der Steuerkurve 15 in Zusammenarbeit steht, ist eine stets gleiche Höhenlage der Werkstücke bei ihrer Bearbeitung ge-
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eine Höhenlage gesichert, woraus sich eine höchste Arbeitsgenauigkeit und Arbeitsgüte für die bearbei- teten Werkstücke ergibt.
Die beschriebene Hubvorrichtung ist nicht nur bei Maschinen gemäss dem Ausführungsbeispiel vorteilhaft, sondern vielmehr besitzt eine solche Hubbetätigungsvorrichtung, bei welcher die Werkstückaufnahmen gegen feste Anschläge führbar sind, und bei welcher in der Verbindung zwischen der Hubsteuerkurve und den Werkstückaufnahmen elastische Teile angeordnet sind, für jede Werkzeugmaschine Bedeutung, bei welcher es auf einen konstanten Ausgangsabstand zwischen Werkzeugen und Werkstücken ankommt und letztere vor dem Arbeitsgang in Richtung auf die Werkzeuge zu verschieben sind.
Die Arbeitsweise der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Maschine ist kurz zusammengefasst folgende :
Nach dem Einschalten der Maschine befindet sich die Antriebswelle 9 und damit der Rotationskörper 7 und die Steuerkurve 15 in. ununterbrochener Umdrehung. Sobald die Steuelnute 71a mit einem der Stifte 13 in Eingriff kommt, erfolgt eine Drehbewegung des Werkstückträgers 2 von der zuvor innegehabten Winkelstellung in eine neue Winkellage. Diese neue Lage ist erreicht, wenn zwei benachbarte Stif-
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te 13 von den Stirnflächenebenen des Kreiszylinderstücks des Rotationskörpers 7 tangiert werden. Nunmehr ist der Werkstückträger 2 durch Zusammenwirken des Kreiszylinder-Umfangs mit den genannten zwei benachbarten Stiften 13 in der neuen Winkellage verriegelt.
Mit dem Beginn dieser Verriegelung trifft der erhöhte Teil 15a der Steuerkurve 15 auf die Rolle 32 des Hebels 20 auf und verschwenkt letzteren entgegen dem Uhrzeigersinn (in der Ansicht von Fig. 1). Diese Schwenkbewegung führt zu einer Hubverstellung der Werkstückaufnahmen 16 und 17, die ihren Abschluss beim Auftreffen der Werkstückaufnahmen auf die Anschläge 27 und 28 findet. Nunmehr beginnt der Arbeitsgang, welcher von den an den Werkzeug-Aggregaten 3 und 4 angeordneten Werkzeugen ausgeführt wird.
Durch nicht gezeigte, an sich bekannte Steuermittel ist die Dauer des Arbeitsvorgangs auf die Umlaufzeit der Welle 9 abgestimmt. Bevor der Rotationskörper 7 die Festhaltung des Werkstuckträgers 2 wieder aufhebt, ist der Arbeitsgang beendet und sind die Werkstückaufnahmen auf Grund des Zusammenwirkens des Hebels 20 mit der Steuerkurve 15 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt. Nun gelangt erneut einer der Stifte 13 in Eingriff mit der Steuernut 71a, wodurch ein neuer Schaltschritt eingeleitet wird.
Durch die Erfindung ist, wie weiter oben ausführlich dargelegt, eine Werkzeugmaschine mit einem um eine volle Umdrehung schaltbaren und für die Aufnahmen mehrerer Werkstücke ausgebildeten Werkstückträger, welcher in einer der Zahl der Werkstückaufnahmen entsprechenden Zahl von Winkelstellungen feststellbar ist. geschaffen, die sich bei einem überraschend unverwickelten Aufbau und einem ver-
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Konstanz auszeichnet. Hinsichtlich des unverwickelten Aufbaus und geringen Aufwands ist vor allem hervorzuheben, dass es für die Festhaltung des Werkstückträgers in bestimmten Winkelstellungen keiner mit Genauigkeitsfehlern behafteten, umfangreichen Rastvorrichtung bedarf, sondern dass für die Festhaltung eine wirklich einfache und absolut funktionssichere Lösung gefunden wurde.
Die gesamte Genauigkeit hängt hiebei ausschliesslich von der Beherrschung von zwei Längenabmessungen ab, welche ohne Mühe gewährleistet ist.
Damit ist durch die Erfindung eine Werkzeugmaschine mit einem schaltbaren Werkstückträger der genannten Art geschaffen, welche für jeden Anwendungsfall, auch bei Vorliegen höchster Genauigkeitsund Konstanzforderungen, mit grösstem Vorteil einsetzbar ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Werkzeugmaschine mit einem um eine volle Umdrehung schaltbaren und für die Aufnahme mehrerer Werkstücke ausgebildeten Werkstückträger, welcher in einer der Zahl der Werkstückaufnahmen entsprechenden Zahl von Winkelstellungen feststellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Werkstückträgers (2) mittels eines Rotationskörpers (7) erfolgt, der auf einer vorzugsweise zur Drehachse (5) des Werkstückträgers senkrechten Antriebswelle (9) angeordnet ist, und auf dessen Umfang eine sich über einen bestimmten Winkelbereich erstreckende, vorzugsweise sinusförmige Steuernut (71a) vorhanden ist, die zur Zusammenarbeit mit Stiften (13) ausgebildet ist, welche in einer der Verteilung der Werkstückaufnahmen (16, n,...)
entsprechenden Winkelteilung am Werkstückträger bzw. an einem mit diesem in Drehverbindung stehenden Träger (12) angeordnet sind, und dass der von der Steuernut freie Umfangsbereich des Rotationskörpers eine zylindrische Form besitzt und die Zylinderhöhe dem geradlinigen Abstand zweier benachbarter Stifte (13) entspricht.