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Werkzeugmaschine mit einem um eine volle Umdrehung schaltbaren
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, und bei welcher die Werkstückaufnahmen Vorrichtungen zum Spannen der Werkstücke besitzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine dieser Art unter Gewährleistung eines unverwickelten Aufbaus so auszubilden, dass eine sichere und schnelle Betätigung der Werkstückspannvorrichtungen und damit eine kurze Taktzeit der Maschine erzielt wird.
Eine Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass den Werkstück-Spannvorrichtungen mindestens eine ortsfest angeordnete Betätigungseinrichtung zugeordnet ist, welche mittels Steuereinrichtungen in Abhängigkeit vom Erreichen der Stillstandsphasen des Werkstückträgers zwecks Spannens bzw. Entspannens der Spannvorrichtungen einschaltbar ist, und dass die Spannvorrichtungen und die Betätigungseinrichtungen für diese radial zur Drehachse des Werkstückträgers gerichtete Kupplungsteile besitzen, welche durch die Schaltbewegung des Werkstückträgers in bzw. ausser Eingriff miteinander gebracht werden, und dass die Kupplungsteile im gespannten und im ungespannten Zustand derSpannvorrichtungen eine solche Relativlage einnehmen, dass durch das Weiterschalten des Werkstückträgers der zuvor bestandene Formschluss gelöst wird.
Durch die Erfindung ist eine Werkzeugmaschine der eingangs erwähnten Art geschaffen, bei welcher die Betätigung der Werkstück-Spannvorrichtungen selbsttätig erfolgt und die hiebei den gewichtigen Vorteil aufweist, dass keine besonderen Massnahmen und Vorrichtungen erforderlich sind, um vor und nach dem Betätigen der Spannvorrichtungen eine Änderung der Relativlage von Betätigungsvorrichtungen und der von ihnen jeweils betätigten Spannvorrichtungen herbeizuführen. Vielmehr ist auf Grund der erfindungsgemässen Anordnung erreicht, dass das Aussereingriffkommen von Betätigungseinrichtungen und Spannvorrichtungen ausschliesslich durch das Weiterschalten des Werkstückträgers von einer Winkelstellung zur andern bewerkstelligt ist.
Damit zeichnet sich eine gemäss der Erfindung ausgebildete Maschine dadurch aus, dass keine zusätzlichen Zeiten zum Ein- und Aussereingrifführen von Betätigungsvorrichtungen und Spannvorrichtungen erforderlich sind, so dass für die Stillstandsphasen eine kleinstmögliche Dauer und somit für die Maschine eine optimal kurze Taktzeit erreichbar ist.
Ausserdem bedarf es bei der erfindungsgemässen Maschine keinerlei besonderer Vorrichtungen für eine Relativbewegung von Betätigungsvorrichtungen und Spannvorrichtungen, woraus sich ein unverwickelter, funktionssicherer und kostensparender Maschinenaufbau ergibt.
Eine besonders wirkungsgünstige und zuverlässige, aus wenigen einfach gestalteten Bauteilen aufgebaute Kupplung zwischen Betätigungsvorrichtung und Spannvorrichtungen lässt sich dadurch erzielen, dass die Kupplungsteile als ein Schlitz und ein mit diesem in Eingriff führbarer Schlüssel ausgebildetsind, deren miteinander zusammenarbeitende Flächen im gespannten und im ungespannten Zustand der Spannvorrichtungen parallel zur Drehebene des Werkstückträgers stehen.
In den Figuren ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Fig. l'zeigt schematisch, in perspektivischer Darstellung eine gemäss der Erfindung ausgebildete Werkzeugmaschine mit einem um eine volle Umdrehung schaltbaren Werkstückträger. dessen Werkstückaufnahmen mit ortsfest angeordneten
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Betätigungseinrichtungen zusammenarbeiten. Fig. 2 zeigt eine Werkstückaufnahme- und Spannvorrich- tung, deren Kupplungsteil mit einem gestrichelt gezeichneten Kupplungsteil eine : Betätigungseinriehtung zusammenarbeitet.
In Fig. 1 ist mit 1 ein kreisförmiger, um eine Achse 2 drehbarer Werlzstücltträger bezeichnet. An diesem sind radial und in gleichen Abständen voneinander Werkstückaufnahmen 3 angeordnet, welche zur Aufnahme von Werkstücken dienen, die über eine Auslaufschiene 4 einer nicht gezeigten, selbsttätigen Zuführvorrichtung an sich bekannter Art in die Werkstückaufnahmen. 3 gelangen und nach Beendigung ihrer Bearbeitung durch nicht dargestellte, an sich bekannte, selbsttätige Auswerfvonichtungen über einen Kanal 5 in einen nicht dargestellten Sammelbehälter geleitet werden.
Weiterhin sind an einem ortsfesten Träger 6 der Werkzeugmaschine eine der Zahl der Werkstück aufnahmen entsprechende Anzahl von Werkzeugeinheiten 7 angeordnet, von denen im Ausführungsbeispiel aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine gezeigt ist.
Zur Weiterschaltung des Werkstückträgers 1 von einer Arbeitsstation zur ändern dient in an sich bekannter Weise ein auf einer Steuerwelle 8 angebrachter Kurventräger 9. Dieser besitzt eine Steuernut 9a, in welche zum Zwecke der Fortschaltung des Werkstückträgers 1 Mitnehmerstift 10 sukzessive eingreifen. Letztere sind an einer mit der Achse 2 des Werkstückträgers 1 verbundenen Schaltscheibe 11 angeordnet. Auf der Steuerwelle 8, deren Lager mit 12 und 13 bezeichnet sind, ist ein Schneckenrad 14 befestigt, das mit einer Antriebsschnecke 15 einer Antriebswelle 16 in Eingriff steht. Letztere ist über ein an sich bekanntes, aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestelltes Getriebe mit einem gleichfalls nicht gezeigten Antriebsmotor verbunden.
Bei der Drehung der Steuerwelle 8 erfasst die Steuernut 9a des Kurventrägers 9 jeweils einen der Mitnehmerstifte 10 der Schaltscheibe 11. Letztere wird bei dieser Bewegung zusammen mit dem Werkstückträger 1 um einen dem Abstand zweier aufeinander folgenden Arbeitsstationen entsprechenden Winkelweg gedreht. Der Werkstückträger führt auf diese Weise die Werkstückaufnahmen 3 den jeweiligen Arbeiteinheiten 7 zu.
Der zum Zwecke der Durchführung der einzelnen Arbeitsgänge erforderliche Stillstand des Werkstückträgers 1 sowie dessen Sicherung während seines Stillstands ist dadurch ersieht, dass jeweils zwei aufeinanderfolgende Mitnehmer 10 an den zueinander parallelen Stirnflächen des Kurventrägers 9 anliegen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
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ordnete Betätigungseinrichtung zugeordnet, welche mittels Steuereinrichtungen in Abhängigkeit vom Erreichen der Stillstandsphasen des Werkstückträgers 1 zwecks Spannens bzw. Entspannen der Spannvcrrich- tungen einschaltbar ist.
Hiebei besitzen die Spannvorrichtungen und die Bet tlgungseinrichtungen für diese radial zur Drehachse des Werkstückträgers 1 gerichtete Kupplungsteile, welche durch die Schaltbewe - gung des Werkstückträgers in bzw. ausser Eingriff miteinander gebracht werden, und welche im gespannten und im ungespannten Zustand der Spannvorrichtungen eine solche Relativlage einnehmen, dass durch das Weiterschalten des Werkstückträgers 1 der zuvor bestandene Formschluss gelöst wird.
Im Ausführungsbeispiel besitzen die Spannvorrichtungen (Fig. 2) einen Winkelhebel 26, welcher um eine Achse 27 an der Werkstückaufnahme 3 gelagert ist. Der eine Arm 26a dient zum Festhalten eines Werkstücks 28, während sein anderer Arm 26b an einer Spannocte 29 anliegt. Letztere ist an einer Welle 30 befestigt.
Die zur Betätigung, d. h. zum Spannen und Entspannen, der Spamvorrichtungen dienenden Betai- gungseinrichtungen sind am ortsfesten Träger 6 angeordnet und mit 17 und 170 bezeichnet. Von diesen dient die Einrichtung 17 zum Spannen der Vorrichtungen, während die Einrichtung 170 zum Entspannen derselben verwendet wird.
Die Steuerung der Betätigungseinrichtungen erfolgt mittels einer Steuern. oclte 18. welche an der Steuerwelle 8 befestigt ist und mit einem Schalter 19 zusammenarbeitet. Diese Zusammenarbeit geschieht in der Weise, dass in Abhängigkeit vom Erreichen der Stillstandsphasen des Werkstückträgers 1 der Schalter 19 betätigt und damit die Einrichtungen 17 und 170 in Gang gesetzt werden.
Der Schalter 19 ist im Ausführungsbeispiel ein Hydraulikschalter. D äs durch ihngesieuerte hydrauli- sche System umfasst Rohrleitungen 31,32 und 33. Von diesen steht die Leitung 31 in Verbindung mit einem aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Flüssigkeitsspeicher,, während die Leitungen 32 und 33 Zuführ- bzw. Abführleitungen für Druckzylinder 20 bzw. 200 sind. In diesen Zylindern sind nicht dargestellte Kolben bewegbar, welche mittels Zahnstangen 22 bzw. 220 mit Zahnrädern 23 bzw.
230 der Betätigungseinrichtungen 17 bzw. 170 in Eingriff stehen.
Hydraulikeinrichtungen der im Ausführungsbeispiel gezeigten Art sind an sich bekannt und nicht Ge-
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genstand der Erfindung. Anstatt auf hydraulischem Wege könnte die Steuerung bzw. der Antrieb der Betätigungseinrichtungen 17 bzw. 170 auch auf pneumatischem, mechanischem oder elektrischem Wege, beispielsweise durch Elektromagnete, herbeigeführt sein.
Zur Zusammenarbeit besitzen die Betätigungseinrichtungen 17 und 170 und die Spannvorrichtungen der Werkstückaufnahmen 3 radial zur Drehachse des Werkstückträgers gerichtete Kupplungsteile. Als diese dienen im Ausführungsbeispiel die in den Werkstückaufnahmen 3 gelagerten Wellen 30 sowie Wellen 24 und 240 der Betätigungseinrichtungen 17 und 170.
Gemäss dem Erfindungsgedanken ist am freien Ende der Welle 30 ein Schlitz 30a ausgebildet, mit dem ein an der Welle 24 bzw. 240 ausgebildeter Schlüssel 24a bzw. 240a in Eingriff führbar ist. Die miteinander zusammenarbeitenden Flächen der Schlitze und der in sie eingreifenden Schlüssel stehen im gespannten und im ungespannten Zustand der Spannvorrichtungen parallel zur Drehebene des Werkstückträgers.
Durch die vorbeschriebene Anordnung ist erreicht, dass sowohl zum Kuppeln als auch zum Entkuppeln von Werkstückaufnahmen und Betätigungseinrichtungen keine andere Operation als die ohnehin zur Maschinenarbeitsweise gehörende Schaltbewegung des Werkstückträgers erforderlich ist.
Bei einer gemäss dem Erfindungsgedanken ausgebildeten Maschine ist somit jegliche Totzeit bezüglich eines Ein- und Aussereingrifführens von Betätigungseinrichtungen und Werkstückspannvorrichtungen vermieden, und ebenso bedarf es keiner besonderer Bewegungsvorrichtungen für die Betätigungseinrichtungen und Spannvorrichtungen, so dass ein unverwickelter, übersichtlicher und nicht störanfälliger Aufbau der Maschine erreicht ist. Dies ergibt sich insbesondere dadurch, dass die Betätigungseinrichtungen und die Werkstückaufnahmen bzw. Spannvorrichtungen fest mit ihren Trägern verbunden sind.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist kurz folgende :
Bei der Schaltbewegung des Werkstückträgers 1 bleiben die Werkstück-Spannvorrichtungen unbeeinflusst, da die miteinander zusammenarbeitenden Flächen der Kupplungsteile 24a, 240a und 30a parallel zur Drehebene des Werkstückträgers 1 stehen. Am Ende jedes Schaltschritts gelangen die Kupplungsschlüssel 24a und 240a in Eingriff mit den Schlitzen 30a der Spannvorrichtungen zweier Werkstückaufnahmen 3.
Während der Stillstandsphase des Werkstückträgers 1 wird mittels der Steuernocke 18 der Schalter 19 betätigt, wodurch mittels des beschriebenen, hydraulischen Systems eine Drehung der Wellen 24 und 240 und damit der Wellen 30 der Spannvorrichtungen um jeweils 1800 herbeigeführt wird. Bei dieser Drehbewegung wird die mit der Betätigungseinrichtung 170 in Eingriff stehende Spannvorrichtung geöffnet, so dass danach das Werkstück 28 mit Hilfe der nicht gezeigten Auswerf-Vorrichtung in den Kanal 5 gelangen kann. Die mit der Betätigungseinrichtung 17 zusammenarbeitende Spannvorrichtung, welche sich im ungespannten Zustand befindet, wird dagegen nach erfolgter Zufuh :'nag eines Werkstücks 28 durch die genannte Drehbewegung von Welle 24 und Welle 30 gespannt.
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 und bei welcher die Werkstückaufnahmen Vorrichtungen zum Spannen der Werkstücke besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass den Werkstück-Spannvorrichtungen (26,29) mindestens eine ortsfest angeordnete Betätigungseinrichtung (17,20 bzw. 170,200) zugeordnet ist, welche mittels Steuereinrichtungen (18, 19) in Abhängigkeit vom Erreichen der Stillstandsphasen des Werkstückträgers (1) zwecks Spannens bzw.
Entspannen der Spannvorrichtungen einschaltbar ist, und dass die Spannvorrichtungen und die Betätigungseinrichtungen für diese radial zur Dreh achse des Werkstückträgers gerichtete Kupplungsteile (24, 30) besitzen, welche durch die Schaltbewegung des Werkstückträgers in bzw. ausser Eingriff miteinander gebracht werden.