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Drehautomat
Die Erfindung betrifft einen Drehautomaten mit einer Werkstückspindel zum Drehen und stückweisen Vorwärtsbewegen einer Materialstange und mit einer hinter der Werkstückspindel angeordneten Ladevorrichtung, mit einem Stössel, der jedesmal bei einem Rücklauf der Werkstückspindel bei offener Spannzange sich einer entsprechenden Rückwärtsbewegung der Materialstange entgegenstellt und bei welcher eineMitnahmevorrichtung nach weitgehendem Aufbrauch der Materialstange auf den Stössel wirkt, um ihn samt dem Reststück zurückzubewegen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, solche Drehautomaten mit einer Ladevorrichtung auszurüsten, die eingerichtet ist, um eine neue Materialstange in die Werkstückspindel einzuführen, sobald die vorhergehend bearbeitete Materialstange aufgebraucht ist. Da aber dieses Reststück verhältnismässig lang ist, kann es nicht nach vorn ausgestossen werden, sondern muss es zurückgezogen werden. Es ist bereits vorgeschlagen worden, zu diesem Zweck den Stössel so einzurichten, dass er das Reststück mitnimmt, wenn er sich unter der Einwirkung des Mitnehmers rückwärts bewegt. Ein derartiger Drehautomat ist in der Patentschrift Nr. 211125 beschrieben.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Drehautomaten, in welchem die Mittel zur Verbindung des Stössels mit der Materialstange, sowohl hinsichtlich ihrer Ausbildung als auch hinsichtlich ihrer Arbeitsweise, besonders einfach sind. Dies soll gemäss der Erfindung dadurch erreicht werden, dass der Drehautomat zur längsweise Verbindung der Materialstange mit dem Stössel zwei Teile aufweist, von denen der eine am rückwärtigen Ende der Materialstange und der andere am vorderen Ende des Stössels befestigt ist, wobei von diesen beiden Teilen der eine hohl ist und der andere einen Hals und einen Kopf besitzt, wobei dieser Kopf in den hohlen Teil einsetzbar ist und dann eine Schu1tetdiesesletzterenhintergreift.
Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. Fig. l ist eine Allgemeinansicht des erfindungsgemässen Drehautomaten, Fig. 2 zeigt teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt die Mittel, mit denen in diesem Drehautomaten die Materialstange mit dem Stössel verbunden ist und Fig. 3 ist eine Stirnansicht eines des in Fig. 2 gezeigten Elementes. Schliesslich zeigt Fig. 4 teilweise im Schnitt, einen vergrösserten Ausschnitt der Fig. 1.
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 Hilfs- apparat 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 hinteren Seite des Bettes angeordnet ist. Eine auf dieser Steuerwelle angeordnetenocke wirkt auf einen Kipphebel8 ein, der seinerseits auf einen Winkelhebel 9 einwirkt, der auf einem Lagerzapfen 10 gelagert ist. An einem seiner Enden besitzt der Kipphebel einen Schabel, der
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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 Feineinste11schraub 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, wobei an jedem von ihnen ein Drehstahl 17 befestigt ist. Die Bewegung dieser Schlitten und Drehstähle nach aussen erfolgt unter der Wirkung von nicht dargestellten, starken Rückführfeder und die Bewegung nach innen, also die Vorschubbewegung, wird durch Kipphebel 18 übertragen, von denen jeder eine Feineinstellvorrichtung 19 besitzt, mittels welcher die vorderste Arbeitslage des zugehörigen Drehstahles mit grösster Präzision eingestellt werden kann.
Zur Vermeidung eines Abbiegens des aus der Spindel herausragenden Materialstangenendstückes durch die an ihm in Wirkung kommendenDrehstähle 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 Matenalstange 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 am Lochbohrer, 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 seineRückführfeder Eurückgefahren, u.
zw. um einen Betrag, welcher der Längederherzuste1- lendenWerkzeugstücke 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 (Fig. 1 und 4). 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 25 a aufweist, welche je mit einer Materialstange 6 beladen werden können ; die Vorrichtung bildet demzufolge zugleich eine Ladevorrichtung. Dasjenige der Rohre 25a, das sich jeweils zuoberst an der Trommel 25 befindet, ist auf die Achse der Werkstückspindel ausgerichtet und hält bzw. führt die in Bearbeitung begriffene Materialstange 6.
In jedem der Rohre 25a ist ausserdem ein Stössel 26 beweglich angeordnet. Jeder dieser Stössel weist eine im betreffenden Rohr angeordnete Stange 38 und eine durch einen Längsschlitz des Rohres
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herausragende Fahne 49 auf. Ein Mitnehmer 27 ist jeweils am Stössel desjenigen Rohres angekuppelt, das auf die Werkstückspindel ausgerichtet ist. Damit die Materialstange bei der Rückwärtsbewegung des Spin- de1stockes mit dem Abstechstahl in Berührung bleibt, muss dieser Stössel 26 einen genügend grossen Druck auf die in Bearbeitung befindliche Materialstange ausüben.
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 Olo) 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 Mitnehmer 27 erlaubt, sich in Fig. l nach links zu bewegen, d. h., jedesmal wenn der Spindelstock selbst vorwärts bewegt wird. Dies bedeutet, 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 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, 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. Wie nachher im einzelnen beschrieben wird, unterstützt der Spindelstock den Motor bei dieser Rückziehbewegung, um das Herausziehen des Materialstangenreststückes aus der Führungsbüchse 20 zu be- werkstellige. 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 26 sobald der Mitnehmer 27 beginnt, den Stössel rückwärts zu bewegen, also sobald der Stössel das Materialstangenreststück aus der Führungbüchse 20 herauszuziehen hat.
Die aus der Führungsbüchse 20 herausgezogenen und anschliessend im Führungsrohr 25a rückwärts bewegten 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 aufgebracht sind, befinden sich die Stössel aller Rohre in ihrer rückwärtigen Endlage, jeder mit einem Materialstangenreststück. Man muss dann denDrehautomaten 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 Materialstangen aufgebraucht sind, arbeiten kann.
Derjenige Teil des Aufbaues, der im vorliegenden Zusammenhang die Erfindung bildet, wird nachfolgend beschrieben :
Die in den einzelnen Führungsrohren 25a der Magazintrommel 25 angeordneten Stössel26 weisen je eine Stange 38 auf, die im betreffenden Führungsrohr angeordnet ist und die einen Endteil 39 mit verkleinertem Durchmesser hat. Um die Verbindung zwischen dieser Stange 38 und derMaterialstange 6 herzustellen, die sich im entsprechenden Führungsrohr befindet, ist eine Hülse 40 vorgesehen, die einen zylindrischen Mantel 41 und einen Boden 42 aufweist. Diese Hülse ist mit ihrem Mantel auf den Endteil 39 aufgeschoben und mit diesem durch einen Querstift 48 verbunden. Im Mantel 41 ist eine Öffnung 43 vorhanden, die wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sich über ungefähr 1800 des Umfanges erstreckt.
Ausserdem besitzt der Boden 42 einen Einschnitt 44, der sich in Längsrichtung erstreckt und der radial von der einen Seite bis über die Achse der Hülse hinausgeht.
Ein Stück 45, das einen Kopf 46 und einen Hals 47 hat, ist auf das mit Aussengewinde versehene rückwärtige Ende der Materialstange 6 fest aufgeschraubt, wobei die Schraubverbindung eine solche ist, in
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bezug auf den Drehsinn der Werkstückspindel, dass während der Bearbeitung das Stück 45 eher die Tendenz hat, sich noch mehr aufzuschrauben als sich von der Materialstange zu lösen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Länge des Kopfes 46 grösser als diejenige der Öffnung 43. Es ergibt sich hieraus, dass der Kopf 46 nicht durch die Öffnung hindurchtreten kann, wenn das Stück 45 und die Hülse zueinander parallel gehalten sind. Um den Kopf in die Hülse 40 einzuführen, muss im Gegenteil
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kann das an der Materialstange angeschraubte Stück um den Kopf 46 geschwenkt werden, um die Materialstange 6 auf die Stange 38 des Stössels auszurichten, wobei der Hals 47 in den Einschnitt 44 zu liegen kommt und wobei der Kopf 46 in Axialrichtung in der Hülse 40 gefangen gehalten ist.
Solange sich der Stössel 26 vorwärts bewegt, liegt die vordere Stirnfläche des Teiles 39 seiner Stange am Kopf 46 an. Da das Stück 45 mit der Materialstange 6 bezüglich zur Stange 38 dreht, ist die eben er-
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sprechender Aussenkegel 51 mit gleich grossem oder kleinerem Spitzenwinkel ausgebildet.
Immer, wenn sich der Stössel 26 rückwärts bewegt, wird der Kopf 46 des Stücltes 45 durch den dann als Schulter wirkenden Boden 42 der Hülse 40 mitgenommen unter Mitnahme der Materialstange. Wenn letztere sich samt der Kupplungsvorrichtung 45,40 in einem der Führungsrohre der Magazintrommel 25 befindet, können sich die Teile der Kupplungsvorrichtung nicht gegeneinander neigen und somit kann der Kopf 46 während der Arbeit des Drehautomaten nicht aus der Hülse 40 herausfallen, u. zw. auch nicht, wenn der Aussendurchmesser der Hülse kleiner ist als der Innendurchmesser des Führungsrohres.
Um die Magazintrommel 25 zu beladen, genügt es, ein Stück 45 an das rückwärtige Ende jeder der Materialstangen abzubauen, die man in die einzelnen Führungsrohre einführen mll, worauf man jedes der Stücke 45, wie oben in bezug auf Fig. 2 beschrieben, mit einer Hülse 40 kuppelt. Sobald alle diese Materialstangen bis auf kleine Reststück aufgebraucht worden sind, löst man wieder die einzelnen Kupp- lucgsvorrichtungen und dann die Stücke 45 dieser Kupplungsvorrichtungen von den Materlalstangenrejt- stücken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drehautoma : : mit. einer Werkstückspindel zum Drehen und stückweisen Vorwärtsbewegen einer Ma- lerialstange und mit einer hinter der Werkstückspindel angeordneten Ladevorrichtung mit einem Stössel, der jedesmal bei einem Rücklauf der Werkstuekspindel bei offener Spannzange sich einer entsprechenden Rückwärtsbewegung der Materialstange entgegenstellt und bei welcher eine Mitnahmevorrichtung nach weitgehendem Au.
1Jrauch der Materialstange auf den Stössel wirkt, um ihn samt dem Reststück zurückzubewegen, dadurch gekennzeichnet, dass zur längsweisen Verbindung der Materialstange 16 mit dem Stö- ssel 26 miteinander kuppelbare Teile (40, 45) vorgesehen sind, von denen der eine am rückwärtigen Ende der Materialstange (6) und der andere am vorderen Ende des Stössels (26) befestigt ist, wobei von diesen beiden Teilen (40,45) der eine hohl ist und der andere einen Hals (47) und einen Kopf (46) besitzt, wobei dieser Kopf (46) in den hohlen Teil einsetzbar ist und dann eine Schulter (42) dieses letzteren hintergreift.