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Ladevorrichtung für Drehautomat
Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für einen Drehautomaten, welche eine Magazintrommel für eine Anzahl von Materialstangen. eine Mitnehmevorrichtung zum Vorwärtsstossen je einer Materialstange in einer Werkstückspindel umfasst, wobei die Mitnehmevorrichtung eine endlose, stets gleichsinnig bewegte und einen die Kette mit dem Stössel der jeweils in Arbeitslage befindlichen Materialstange kuppelt.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer derartigen Ladevorrichtung. welche die schrittweise Weiterschaltung der Magazintrommel mit einfachen Mitteln in sicherer Weise gewährleistet.
Dieses Ziel erreicht die Erfindung durch die Kombination eines auf die Trommel stets im gleichen Drehsinn wirkenden Gewichtes, eines die Trommel in bestimmten Arbeitsstellungen entgegen der Wirkung des Gewichtes festhaltenden Hemmechanismus, dessen Betätigung schrittweise Bewegungen der Trommel unter der Wirkung des Gewichtes ermöglicht, und eines zur Betätigung des Hemmechanismus dienenden Kettenelementes.
Die Zeichnung stellt in den Fig. 1-3 ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. Fig. 1 ist eine Allgemeinansicht eines mit der erfindungsgemässen Ladevorrichtung ausgerüsteten Drehautomaten, Fig. 2 zeigt im Längsschnitt und im grösseren Massstab den rückwärtigen Endteil der Ladevorrichtung und Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie ni-in von Fig. 2.
Der in Fig. 1 dargestellte Drehautomat weist ein Untergestell 1 auf, in dem der Hauptantriebmotor untergebracht ist, welcher in, bekannter Art und Weise den Spindelstock und die mannigfachen Werkzeuge betätigt. Dieses Untergestell 1 trägt ein Bett 2, auf dem ein Spindelstock 3, ein Support 4 und ein Hilfsapparat 5 angebracht sind. Der Spindelstock ist mit einer Spindel ausgerüstet, die in bekannter Art und Weise durch den eben erwähnten Motor angetrieben wird und an deren vorderem Ende eine Spannzange angeordnet ist, die sich auf einer Materialstange 6 schliessen kann zwecks Übermittlung des Drehantriebes und der Längsbewegungen des Spindelstockes.
Der Spindelstock 3 ist an einer Führung 7 des Bettes 2 angeordnet und der Wirkung einer starken (nicht dargestellten) Rückführfeder unterworfen, die das Bestreben hat, ihn rückwärts, d. h. nach rechts in Fig. 1 zu bewegen. Die Vorwärtsbewegung des Spindelstockes wird von einer zur Achse der Spindel parallelen Steuerwelle abgeleitet, die auf der rückwärtigen Seite des Bettes angeordnet ist. Eine auf dieser Steuerwelle angeordnete Nocke wirkt auf einen Kipphebel 8 ein, der seinerseits auf einen Winkelhebel 9 einwirkt, der auf einem Lagerzapfen 10 gelagert ist. An einem seiner Enden besitzt der Kipphebel einen Schnabel, der die vorerwähnte Nocke abfühlt und mit seinem andern Ende wirkt er auf eine Rolle 11, die an einem der Arme des Winkelhebels 9 gelagert ist.
Der andere Arm dieses Winkelhebels 9 ist mit einem Bolzen 12 versehen, an dem eine am Spindelstockkörper befestigte Platte 13 durch die Wirkung einer Feder in Anlage gehalten wird. Zur Ermöglichung der Einstellung der beiden Endlagen des Spindelstockes 3 ist der Körper dieses letzteren mit einer Kulisse 14 versehen, an der die Platte 13 verstellbar ist. Der Winkelhebel 9 ist ausserdem mit einer Feineinstellschraube 15 ausgerüstet, welche zur Höheneinstellung des Bolzens und somit des Längshubes des Spindelstockes 3 dient.
Der am Bett 2 befestigte Support 4 trägt radial bewegliche Schlitten 16, an jedem von welchen ein Drehstahl 17 befestigt ist. Die Bewegung dieser Schlitten und Drehstähle nach aussen erfolgt unter Wirkung von nicht dargestellten, starken Rückführfedern und die Bewegung nach innen, also die Vorschubbe wegung, wird durch Kipphebel 18 übertragen, von denen jeder eine Feineinstellvorrichtung 19 besitzt,
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mittels welcher die vorderste Arbeitslage des zugehörigen Drehstahles mit grösster Präzision eingestellt werden kann. Zur Vermeidung eines Abbiegen des aus der Spindel herausragenden Materialstangenendstückes durch die an ihm in Wirkung kommenden Drehstähle ist der Support 4 mit einer drehbar oder nicht drehbar gelagerten Führungsbüchse 20 ausgerüstet.
Die fächerartig angeordneten Drehstähle dienen somit zur Bearbeitung der Seitenflächen der Werkstücke, die aus dem Vorderende der Materialstange 6 herauszuarbeiten sind. Währenddem diese Drehstähle nur radiale Bewegungen ausführen, übermittelt die Werkstückspindel an die Materialstange 6 nicht nur die Drehbewegung, sondern auch die Längsbewegungen, welche diese Materialstange in bezug auf diese Drehstähle und in bezug auf die Führungsbüchse 20 ausführen soll.
Die Werkzeuge, mit denen der Hilfsapparat 5 ausgerüstet ist, dienen zur gleichzeitigen Ausführung 'von Bearbeitungsvorgängen in der Achse der Werkstücke. Es handelt sich dabei, um Lochbobier, Gewindebohrer u. dgl. ; eines derselben ist bei 21 angedeutet. Jedes dieser Werkzeuge ist in einer Spindel angebracht, die ihrerseits in einem beweglichen Teil des Apparates angebracht ist, so dass eine dieser Werkzeugspindeln nach der andern auf die Achse der Werkstückspindel ausgerichtet werden kann. Bei diesem beweglichen Teil kann es sich um eine Wippe oder um eine Revolvertrommel handeln.
Sobald eines der Werkzeuge des Apparates 5 in Funktion treten soll, sorgt eine auf der weiter oben erwähnten Steuerwelle angebrachte Nocke dafür, dass dieses Werkzeug auf die Achse der Werkstückspindel ausgerichtet wird, worauf eine andere Nocke derselben Steuerwelle über einen Kipphebel diese Werkzeugspindel gegen das in Bearbeitung begriffene Werkstück vorschiebt. Ganz wie die Drehstähle 17 arbeiten also auch die Werkzeuge des Apparates 5 eines nach dem andern in einer ganz bestimmten Folge. Dabei ist es klar, dass jeweils ein Werkzeug des Apparates 5 gleichzeitig mit einem der Drehstähle 17 in Tätigkeit sein kann.
Die Werkzeuge des Apparates 5 können undrehbar gelagert sein, weil ja die Materialstange durch die Werkstückspindel in Drehung versetzt wird ; es ist aber auch möglich, diese Werkzeuge mittels Riemenantrieben 22 wahlweise im gleichen oder in entgegengesetztem Sinne wie die Materialstange in Drehung zu setzen, wie dies den Fachleuten bestens bekannt ist.
Sobald die Drehstähle 17 und die Werkzeuge des Apparates 5 eine Bearbeitungsfolge ausgeführt haben, wird einer der Drehstähle 17, eben der Abstechstahl, zusätzlich nach vorn bewegt, um das bearbeitete Werkstück von der Materialstange 6 zu trennen. Dieser Abstechstahl bleibt dann in dieser vorgeschobenen Lage bis eine neue Bearbeitungsfolge einsetzen kann. Zwischendrin öffnet sich die Spannzange der Werkstückspindel, die während der Bearbeitung in die vorderste Endlage gekommen ist, und der Spindelstock 3 wird durch seine Rückführfeder zurückgefahren, u. zw. um einen Betrag, welcher der Länge der herzustellenden Werkzeugstücke entspricht.
Sobald der Spindelstock 3 in seiner rückwärtigen Endlage angelangt ist, schliesst sich seine Spannzange wieder auf der Materialstange 6, worauf die Bearbeitung des nächsten Werkstückes beginnen kann. Zuvor muss allerdings noch der Abstechstahl vor der Materialstange 6 weggenommen werden, damit der Spindelstock 3 die Materialstange durch die Führungsbüchse 20 hindurch vorschieben kann um sie der Wirkung der Stähle 17 und der Werkzeuge des Hilfsapparates 5 auszusetzen.
Da die Materialstangen sehr lang sind im Verhältnis zu ihrem Durchmesser, ist der Drehautomat mit einer Stangenführungsvorrichtung ausgerüstet. Diese Vorrichtung wird von einer Säule 23 getragen und hat ein Gehäuse 24, das an seinem vorderen Ende auf dem Bett 2 abgestützt ist. Auf dem Gehäuse 24 ist eine Revolvertrommel 25 drehbar gelagert, die mehrere Rohre aufweist, welche je mit einer Materialstange beladen werden können ; die Vorrichtung bildet demzufolge zugleich eine Ladevorrichtung. Dasjenige der
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gerichtet und hält bzw. führt die in Bearbeitung begriffene Materialstange. In jedem der Rohre ist ausserdem ein Stössel 26 beweglich angeordnet. Jeder dieser Stössel weist eine im betreffenden Rohr angeordnete Stange und eine durch einen Längsschlitz des Rohres herausragende Fahne auf.
Ein Mitnehmer 27 ist jeweils am Stössel desjenigen Rohres angekuppelt, das auf die Werkstückspindel ausgerichtet ist. Damit die Materialstange bei der Rückwärtsbewegung des Spindelstockes mit dem Abstechstahl in Berührung bleibt, muss dieser Stössel 26 einen genügend grossen Druck auf die in Bearbeitung befindliche Materialstange aus- üben. Zu diesem Zweck ist der Mitnehmer 27 an einer endlos in sich geschlossenen Kette 28 angebracht, die um die Kettenräder 29 und 30 läuft, von denen das eine am vorderen und das andere am rückwärtigen Ende der Führungs- und Ladevorrichtung angeordnet ist.
Diese Kette 28 wird durch einen Servomotor 31 angetrieben, der vorteilhafterweise aus einem kleinen Asynchronmotor mit grossem Schlupf (ungefähr 20%) besteht, Dieser handelsübliche Motor übt beim Anlauf eine verhältnismässig grosse Kraft auf die Kette 28 aus. Nebstdem kann er ohne weiteres recht lange Anhaltezeiten ohne Ausschaltung des Speisestromes aushalten. Dies bedeutet, dass dieser Motor 31 die Kette 28 antreibt, sobald der Stössel 26 es dem Mit-
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nehmer 27 erlaubt, sich in Fig. 1 nach links zu bewegen, d. h. jedesmal wenn der Spindelstock selbst vorwärts bewegt wird. Dies bedeutet ferner. dass der Stössel 26 beständig mit einer gewissen Kraft auf die Materialstange einwirkt, sobald diese einmal in Bearbeitung genommen worden ist.
Sobald aber die Materialstange aufgebraucht ist, läuft der Mitnehmer 27 um das Kettenrad 29 herum und der Motor 31 nimmt den Stössel 26 von seiner vorderen Endlage bis in die weiter unten beschriebene rückwärtige Endlage zurück. Sobald der Stössel diese rückwärtige Endlage erreicht hat, verlässt ihn der Mitnehmer 27 um anschliessend das Kettenrad 30 zu umfahren und dabei den Auslösehebel 32 zu betätigen, welcher es der Trommel 25 ermöglicht, in der weiter unten beschriebenen Art und Weise unter der Wirkung eines Gewichtes 33 um einen Schritt weiter zu drehen. Durch eine solche Drehung kommt das nächste Rohr in die
Verlängerung der Werkstückspindel zu liegen und gleich danach erfasst der Mitnehmer 27 den Stössel dieses Rohres, worauf sich der oben erwähnte Zyklus wiederholt.
Der Motor 31 übt wohl beim Anlaufen eine genügend grosse Kraft auf den Mitnehmer 27 aus, ist aber nicht stark genug, um das Materialstangenreststück aus der Führungsbüchse 20 herauszuziehen wenn die
Kette 28 beginnt, den Mitnehmer rückwärts zu ziehen, gleich nachdem dieser um das Kettenrad 29 gelaufen ist. Der Spindelstock unterstützt den Motor bei dieser Rückziehbewegung, um das Herausziehen des Materialstangenreststückes aus der Führungsbüchse 20 zu bewerkstelligen. Zu diesem Zweck ist der
Drehautomat mit einer Stossstange 34 ausgerüstet, die längsbeweglich in einem am Bett 2 befestigten Support 35 gelagert ist.
Eine zwischen dem Support 35 und der Stossstange 34 gespannte Rückführfeder 36 drückt die Stange 34 stets gegen den Spindelstock 3, damit sie den Bewegungen dieses letzteren folgt. Eine Einrichtung 37 überträgt die Rückwärtsbewegungen der Stossstange 34 auf den Stössel 2 6 sobald der Mitnehmer 27 beginnt, den Stössel rückwärts zu bewegen, also sobald der Stössel das Materialstangenreststück aus der Führungs- büchse 20 herauszuziehen hat.
Die aus der Führungsbüchse 20 herausgezogenen und anschliessend im Führungsrohr rückwärts beweg- ten Materialstangenreststücke verbleiben in der Trommel, da bei der nächstfolgenden Vorwärtsbewegung des Mitnehmers 27 dieser den Stössel eines andern Rohres erfasst, das noch mit einer Materialstange beladen ist.
Sobald alle in die Trommel 25 eingebrachten Materialstangen aufgebraucht sind, befinden sich die Stössel aller Rohre in ihrer rückwärtigen Endlage, jeder mit einem Materialstangenreststück. Man muss dann den Drehautomaten anhalten und von Hand alle diese Reststücke durch eine neue Materialstange ersetzen. Sobald dies getan ist, kann der Drehautomat wieder in Funktion gesetzt werden, damit er ganz selbsttätig während längerer Zeit, nämlich bis wieder alle in die Trommel eingebrachten Materialstan- gen aufgebracht sind, arbeiten kann.
Der Aufbau, mit dem die schrittweise Drehung der Magazintrommel 25 bewerkstelligt wird, wird nun im einzelnen mit Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. In diesen ist der Stössel 26 desjeni- gen Führungsrohres 25a, das sich an der Magazintrommel 25 zuoberst befindet und somit auf die Werk- stückspindel. ausgerichtet ist, in seiner rückwärtigen Endlage gezeigt, in welche er durch den Arm 27b des Mitnehmers 27 gebracht wurde.
Bei der Vorwärtsbewegung mit einem an einem Glied der Kette 28 befestigten Mitnehmerelement 27a hatte sich der Mitnehmerarm 27b mit einem an seinem freien Ende angebrachten Querstift 40 unter einem Schnabel 38 der Fahne des Stössels eingeschoben und damit den Stössel und die Materialstange nach vorn bewegt ; ferner war, als das Element 27a das vordere Kettenrad 029 umfuhr, der Vorsprung 40 in dem unter den Schnabel 38 gelegenen Einschnitt 39 der Stösselfahne nach unten geglitten und hatte dieser Querschnitt bei der Rückwärtsbewegung des Mitnehmers den Schnabel 41 der Stösselfahne hintergriffen und dadurch den Stössel rückwärts bewegt bis zu seinem Eintreffen in der La- ge nach Fig. 2. In dieser Lage läuft der Querschnitt 40 an einer Rampe 42 auf..
Eine solche Rampe ist an jedem Flügel eines Kranzes von radialen Flügeln vorhanden, der an einem auf den rückwärtigen Magazintrommelende aufgepressten Ring 51 ausgebildet ist.
Beim Auflaufen auf der Rampe 42 wird der Querstift 40 nach und nach am Schnabel 41 aufwärts verschoben, bis er von diesem letzteren freikommt und aus dem Einschnitt 39 heraustritt, was er dann tut, wenn der Stössel 26 sich am rückwärtigen Ende des Längsschlitzes des zugehörigen Führungsrohres befin- det, wie in Fig. 2 für den Stössel des unteren Führungsrohres gezeigt ist.
Gleich danach umfährt das Mitnehmerelement 27a das rückwärtige Kettenrad 30 um sich anschlie- ssend wieder längs des oberen Kettentrums vorwärts zu bewegen.
Bevor es aber das Kettenrad 30 umfährt, stösst das Mitnehmerelement 27a auf den Schwanz 43 des Hebels 32 und schwenkt diesen Hebel um die Achsschraube 44 entgegen dem Widerstand der Feder 45.
Bei dieser Schwenkung tritt ein Zahn 46 des Hebels 32 aus einer Zahnung 48 heraus, die auf der hinteren
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Stirnseite des Ringes 51 ausgebildet ist, und ein anderer Zahn 47 des Hebels 32 kommt mit dieser Zahnung in Eingriff.
Man ersieht insbesondere aus Fig. 3, dass das mittels einer Schnur 49 mit einem im rückwärtigen Ende eines der Führungsrohre eingesteckten Zapfen verbundene Gewicht 33 stets das Bestreben hat, die Magazintrommel entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, da nämlich die Schnur 49 an der Peripherie einer Büchse 52 anliegt, die zur Lagerung der Magazintrommel 25 auf einem Zapfen 53 dient, der an einem Teil des Gehäuses 24 der Ladevorrichtung befestigt ist. Somit trachtet das Gewicht 33 ständig danach, den Zahn 48a des Ringes 51 am Zahn 46 des Hebels 32 in Anlage zu halten, während der ganzen Zeit, während welcher der Stössel vorwärts und dann rückwärts bewegt wird.
Anlässlich der Schwenkung des Hebels 32 durch das Element 27a tritt der Zahn 47 dieses Hebels 32 in die Lücke zwischen den Zähnen 48a und 48b des Ringes 51 ein bevor der Zahn 46 des Hebels sich vom Zahn 48a des Ringes ablöst.
Sobald das Element 27a den Hebel 32 genügend geschwenkt hat, damit dessen Hebel 46 sich vom Zahn 48a ablöst, dreht sich die Magazintrommel 25 unter der Einwirkung des Gewichtes 33 sprungweise um eine halbe Teilung, nämlich bis der Zahn 48b des Ringes 51 am Zahn 47 des Hebels 32 anstösst. Sobald anschliessend das Element 27a den Hebel 32 wieder verlässt und das Kettenrad 30 umfährt, kehrt der Zahn 46 dieses Hebels in die Lücke zwischen den Zähnen 48a und 48b des Ringes 51 zurück und sein Zahn 47 tritt aus dieser Lücke heraus, wobei er sich vom Zahn 48b ablöst, der dann, nach einer weiteren Drehung der Zahntrommel um eine halbe Teilung, am Zahn 46 des Hebels 32 anzuliegen kommt.
Somit wurde bei einer und Herschwenkung des Hebels 32 die Trommel 25 um eine ganze Zahnteilung weiter gedreht und das Führungsrohr 25b ist an die Stelle des Führungsrohres 25a getreten. Sobald anschliessend das Element 27a längs des oberen Kettentrumes vorwärts wandert, tritt der Querstift 40 des Mitnehmerarmes 27b in den Einschnitt 39 und hintergreift er den Schnabel 38 um den Stössel 26 samt der im Führungsrohr 25b enthaltenen Materialstange nach vorn zu stossen, bis letztere in der Bearbeitungslage eintrifft.
Am Gehäuseteil 24 ist eine Führungsschiene 54 befestigt, die den Mitnehmerarm 27b seitlich führt sobald das Mitnehmerelement 27a das Kettenrad 30 umfahren hat ; es wird damit vermieden, dass der Querstift 40 den Einschnitt 39 der Stösselfahne verfehlt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ladevorrichtung für einen Drehautomaten, welche eine Magazintrommel für eine Anzahl von Ma- terialstangen, eine Mitnehmevorrichtung zum Vorwärtsstossen je einer Materialstange in einer Werkstückspindel umfasst, wobei die Mitnehmevorrichtung eine endlose, stets gleichsinnig bewegte und einen die Kette mit dem Stössel der jeweils in Arbeitslage befindlichen Materialstange kuppelt, gekennzeichnet durch die Kombination eines auf die Trommel (25) stets im gleichen Drehsinn wirkenden Gewichtes (33), eines die Trommel (25) in bestimmten Arbeitsstellungen entgegen der Wirkung des Gewichtes (33) festhaltenden Hemmechanismus (32, 43 - 47), dessen Betätigung schrittweise Bewegungen der Trommel (25) unter der Wirkung des Gewichtes (33) ermöglicht, und eines zur Betätigung des Hemmechanismus (32,
43 - 47) dienenden Kettenelementes (27a).