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Selbsttätige Drehbank
Selbsttätige Drehbänke, deren Arbeitszyklus durch Nocken gesteuert wird, besitzen eine Steurnok- kenwelle, auf welcher die den Verlauf der Bewegungen der einzelnen WerkzeugsupportesteuerndenNocken gemäss dem Verlauf des Arbeitszyklus, der durch die Arbeitsvorgänge am Werkstück bestimmt ist, angeordnet sind. Diese Welle dreht sich mit einer konstanten Drehzahl, so dass während der Teile des Zyklus, in denen die Werkzeuge nicht arbeiten und in die Ausgangslagen zurückkehren, unnötig lange nicht produktive Intervalle zustandekommen.
Gegenstand der Erfindung ist eine selbsttätige Drehbank, bei welcher der gesamte Arbeitszyklus durch eine von einem Elektromotor angetriebene Nockenwelle gesteuert wird, die zur Erhöhung ihrer Drehzahl während der nicht produktiven Zwischenzeiten des Arbeitszyklus mit einer aus zwei mittels Rollen selbsttätig ein-und auskuppelbaren Teilen bestehenden Freilaufkupplung versehen ist.
BekannteAnordnungen für diesen Zweck bestehen aus einer doppelseitigen Kupplung mit dem betreffenden selbsttätig arbeitenden Steuergerät. Diese Steuergeräte sind verschiedener Art. Ein bekanntes mechanisches Gerät besitzt z. B. eine Kupplung, die in einem oder dem andern Sinn durch Verschwenkung eines Doppelarmhebels verschoben wird, wobei diese Verschwenkung durch Anschläge oder Daumen verursacht wird, die gemäss demArbeitszyklus der Maschine auf der Steuertrommel eingestellt werden.
Eine andere Type eines Steuergerätes der Kupplung ist ein Hebelmechanismus, der durch einen Elektromagnet in Betrieb gesetzt wird, der durch Schalter ein-und ausgeschaltet wird. In einem andern Fall werden elektromagnetische Lamellenkupplungen verwendet, welche die Arbeits-, bzw. die erhöhte Dreh- zahl der Steuernockenwelle einschalten.
In jedem dieser Fälle ist es nötig, die Maschine mit einer Zahnradübersetzung für die erhöhte Drehzahl der Steuernockenwelle zu versehen mit beiderseitigen, oft komplizierten Kupplungen und mit den betreffenden Steuerorganen.
Beim Bau von Drehbänken sowie andern Werkzeugmaschinen sind bereits jene Bauarten bekannt, bei denen Wellen bzw. Arbeitspindeln durch zwei Elektromotoren angetrieben werden. Der Zweck solcher konstruktiven Durchführungen ist entweder den ganzen Drehzahlbereich in mindestens zwei sich schwach überlappende Arbeitsbereiche der beiden abwechslungsweise arbeitenden Motoren aufzuteilen und den nicht unter Last stehenden Motor vom angetriebenen Maschinenteil durch eine Kupplung zu trennen oder einen Hilfsantrieb und einenHauptantrieb für Drehbewegung schwererwerkstücke zu gestalten. Diese Antriebsarten sind zur Drehzahlerhöhung der Nockenwelle einer automatischen Drehbank nicht verwendbar.
Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bestehenden Einrichtungen bei Drehbänken zu beheben, die einerseits kompliziert und deshalb auch kostspielig und anderseits sehr störungsanfällig sind, so dass eine Anordnung geschaffen werden soll, die einfacher, verlässlicher und weniger anspruchsvoll in der Wartung ist.
Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, dass der Teil der Freilaufkupplung, welcher der Nockenwelle eine erhöhte Drehzahl erteilt, mittels eines zweiten Elektromotors'angetrieben ist und dass zum Ein-und Ausschalten desselben an sich bekannte einstellbare Schaltdaumen an einer an der Nockenwelle angebrachten Steuertrommel und diesen zugeordnete elektrische Schalter am Gehäuse der Drehbank vor-
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gesehen sind.
Bei einer Drehbank, bei der auf der Nockenwelle eine aus zwei Teilen bestehende Über- lastungskupplung angeordnet ist, sind erfindungsgemäss die beiden Teile der Freilaufkupplung auf dem verlängerten Hohlzapfen eines Überlastungskupplungsteiles angebracht, wobei der innere Teil der Frei- laufkupplung mit dem Überlastungskupplungsteil fest verbunden ist, wogegen der äussere Teil auf dem Überlastungskupplungsteil drehbar gelagert ist.
Ein Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung ist eine vereinfachte Konstruktion des Antriebes der Nockenwelle, wodurch die Anwendung einer Freilaufkupplung samt Getriebekasten für eine höhere Dreh- zahl der Nockenwelle während der nichtproduktiven Zwischenzeiten des Arbeitszyklus der Maschine er- übrigt wird. Es wird auch ein kompliziertes Steuergerät erübrigt, welches den Antrieb mitArbeitsdrehzahl ausschaltet und den Antrieb der Nockenwelle mit erhöhter Drehzahl einschaltet, so dass die ganze Anordnung, einfacher, verlässliger und weniger anspruchsvoll in der Wartung und Bedienung ist.
Ein Beispiel der erfindungsgemässen Drehbank ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Drehbank, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Antrieb der Steuernockenwelle, Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Antriebskupplung der Nockenwelle, Fig. 3 einen Schnitt durch die Trommel mit einstellbaren Daumen und Fig. 4 eine Teilseitenansicht der Trommel mit den Daumen.
Die Nockenwelle 1, welche eine Reihe von nicht dargestellten Nocken trägt, welche die Bewegun- gen der einzelnen, gleichfalls nicht dargestellten Werkzeugsupporte steuern, besitzt zwei selbständige Antriebe. Der erste, vom Getriebekasten 2 abgeleitete Antrieb, treibt die Nockenwelle mit Arbeitsdrehzahl an, die den Arbeitsbewegungen der Werkzeuge entspricht. Der zweite, direkt von einem selbständigen Elektromotor 3 abgeleitete Antrieb, treibt die Nockenwelle 1, während der unproduktiven Teile des Zyklus mit höherer Drehzahl an, wenn z. B. die Werkzeuge in ihre Ausgangslagen zurückkehren, wodurch die Gesamtarbeitszeit für das Werkstück verkürzt wird.
Es ist möglich, die Nockenwelle auch von Hand zu verdrehen, um die Lage der Nocken auf der Steuernockenwelle beim Einstellen der Maschine ändern zu können. Dabei wird durch axiale Verschiebung der auf der Welle 5 befestigten Kurbel 4 eine Klauenkupplung eingeschaltet, deren einer Teil 6 auf der Welle 5 befestigt ist wogegen der zweite Teil auf der Stirnseite 7 des verlängerten Zapfens der Schnecke8 ausgebildet ist.
Gleichzeitig wird die Klauenkupplung des motorischen Antriebes ausgeschaltet, die wieder durch-die Stirnseite 9 des zweiten verlängerten Zapfens der Schnecke 8 und den Träger 10 der Sicherungskupplung gebildet wird. Vom Getriebekasten 2 und vom Elektromotor 3 werden Riemenscheiben angetrieben, welche eineFreilaufkupplung bildet.
Die Umdrehungen der Austrittswelle des Getriebekastens 2 werden durch den Riemen 11 dem äusseren Teil 12 der Kupplung übermittelt, wogegen die Umdrehungen des Elektromo- tors 3 über den Riemen 13 auf die Riemenscheibe 14 übertragen werden, welche mittels Schrauben 15 mit
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stellt, dass in Zeitspannen, wo keines der Werkzeuge arbeitet, durch den Einschaltdaumen 30 und den betreffenden Schalter 32 der Elektromotor 3 eingeschaltet wird, welcher die Nockenwelle 1 schneller antreibt, und dass unmittelbar vor dem Wiedereingreifen der Werkzeuge der Motor 3 durch den Daumen 31 und den betreffenden Schalter 33 ausgeschaltet wird.
Durch Einschalten des Elektromotors 3 beginnt sich der innere Teil 16 der Freilaufkupplung in gleichem Sinn zu drehen wie deren äusserer Teil 12, jedoch mit höherer Drehzahl, so dass die Rollen 21 frei werden und beide Teile der Freilaufkupplung entkuppelt werden und jeder sich mit eigener Drehzahl dreht, der äussere Teil 12 mit niedrigerer Arbeitsdrehzahl, der innere Teil 16 mit höherer Drehzahl. Da der Teil 12 der Freilaufkupplung so seine Verbindung mit der Nockenwelle 1 verloren hat, bestimmt der Elektromotor 3 die Drehzahl der Nockenwelle 1, so dass wegen der kleineren Übersetzung, die durch das Verhältnis der Riemenscheibendurchmesser gegeben ist, Über welche der Riemen 13 gespannt ist, sich die Nockenwelle 1 während der nichtproduktiven Teile des Arbeitszyklus schneller dreht. So wird die Dauer des ganzen Arbeitszyklus herabgesetzt.
Das Ausschalten des Motors 3 kann zweckmässig mit dem Einschalten einer Bremsvorrichtung für ein rasches Herabsetzen der Drehzahl der Nockenwelle verbunden werden, z. B. mittels eines an sich bekannten Drehschalters.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Drehbank, bei welcher der gesamte Arbeitszyklus durch eine von einem Elektromotor angetriebene Nockenwelle gesteuert wird, die zur Erhöhung ihrer Drehzahl während der nicht produktiven Zwischenzeiten des Arbeitszyklus mit einer aus zwei mittels Rollen selbsttätig ein-und auskuppelbaren Teilen bestehenden Freilaufkupplung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil (16) der Freilaufkupplung, welcher der Nockenwelle (1) eine erhöhte Drehzahl erteilt, mittels eines zweiten Elektromotors (3) angetrieben ist und dass zum Ein- und Ausschalten desselben an sich bekannte einstellbare Schaltdaumen (30, 31) an einer an der Nockenwelle (1) angebrachten Steuertrommel (27) und diesen zugeordnete elektrische Schalter (32,33) am Gehäuse der Drehbank vorgesehen sind.
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Automatic lathe
Automatic lathes, the work cycle of which is controlled by cams, have a control cam shaft on which the cams that control the course of the movements of the individual tool support are arranged according to the course of the work cycle that is determined by the work processes on the workpiece. This shaft rotates at a constant speed, so that unnecessarily long, non-productive intervals occur during the parts of the cycle in which the tools are not working and return to their starting positions.
The subject of the invention is an automatic lathe in which the entire working cycle is controlled by an electric motor driven camshaft, which is provided with an overrunning clutch consisting of two parts that can be automatically engaged and disengaged by means of rollers to increase its speed during non-productive intermediate times of the work cycle is.
Known arrangements for this purpose consist of a double-sided coupling with the relevant automatically operating control device. These control devices are of various types. A known mechanical device has e.g. B. a coupling that is moved in one sense or the other by pivoting a double-arm lever, this pivoting being caused by stops or thumbs that are set on the control drum according to the working cycle of the machine.
Another type of clutch control device is a lever mechanism which is operated by an electromagnet that is switched on and off by switches. In another case, electromagnetic multi-plate clutches are used which switch on the working speed or the increased speed of the control camshaft.
In each of these cases, it is necessary to provide the machine with a gear ratio for the increased speed of the control camshaft with bilateral, often complex couplings and with the relevant control elements.
In the construction of lathes and other machine tools, those types are already known in which shafts or work spindles are driven by two electric motors. The purpose of such constructive bushings is either to divide the entire speed range into at least two slightly overlapping working areas of the two alternately working motors and to separate the motor that is not under load from the driven machine part by means of a coupling or to design an auxiliary drive and a main drive for rotary movement of heavy workpieces. These types of drive cannot be used to increase the speed of the camshaft of an automatic lathe.
The invention aims to remedy the disadvantages of the existing facilities in lathes, which are on the one hand complicated and therefore also expensive and on the other hand very prone to failure, so that an arrangement is to be created which is simpler, more reliable and less demanding in terms of maintenance.
Essentially, the invention consists in the fact that the part of the overrunning clutch which gives the camshaft an increased speed is driven by means of a second electric motor and that, for switching it on and off, adjustable shifting thumbs, known per se, on a control drum attached to the camshaft and this assigned electrical switches on the housing of the lathe
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are seen.
In a lathe in which an overload clutch consisting of two parts is arranged on the camshaft, according to the invention the two parts of the overrunning clutch are attached to the elongated hollow pin of an overload clutch part, the inner part of the freewheel clutch being firmly connected to the overload clutch part, whereas the outer part is rotatably mounted on the overload clutch part.
An advantage of the arrangement according to the invention is a simplified construction of the drive of the camshaft, whereby the use of a free-wheel clutch including gear box for a higher speed of the camshaft during the non-productive intermediate times of the working cycle of the machine is superfluous. There is also no need for a complicated control device, which switches off the drive at working speed and switches on the drive of the camshaft at increased speed, so that the whole arrangement is simpler, more reliable and less demanding in terms of maintenance and operation.
An example of the lathe according to the invention is shown in the drawing. 1 shows a top view of the lathe, FIG. 2 shows a longitudinal section through the drive of the control camshaft, FIG. 3 shows a partially cut side view of the drive coupling of the camshaft, FIG. 3 shows a section through the drum with adjustable thumbs and FIG. 4 shows a partial side view the drum with your thumb.
The camshaft 1, which carries a number of cams, not shown, which control the movements of the individual tool supports, also not shown, has two independent drives. The first drive, derived from the gear box 2, drives the camshaft at a working speed that corresponds to the working movements of the tools. The second drive, derived directly from an independent electric motor 3, drives the camshaft 1, during the unproductive parts of the cycle at a higher speed, if z. B. return the tools to their original positions, which reduces the total working time for the workpiece.
It is possible to turn the camshaft by hand in order to be able to change the position of the cams on the control camshaft when setting the machine. A claw clutch is switched on by axial displacement of the crank 4 fastened on the shaft 5, one part 6 of which is fastened on the shaft 5, whereas the second part is formed on the end face 7 of the extended journal of the worm 8.
At the same time, the claw coupling of the motor drive is switched off, which is again formed by the end face 9 of the second elongated pin of the screw 8 and the carrier 10 of the safety coupling. The gear box 2 and the electric motor 3 drive pulleys which form a freewheel clutch.
The revolutions of the output shaft of the gear case 2 are transmitted by the belt 11 to the outer part 12 of the clutch, whereas the revolutions of the electric motor 3 are transmitted via the belt 13 to the pulley 14, which is transmitted by means of screws 15
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shows that in periods of time when none of the tools is working, the switch-on thumb 30 and the relevant switch 32 switch on the electric motor 3, which drives the camshaft 1 faster, and that immediately before the tools re-engage, the motor 3 is switched on by the thumb 31 and the relevant switch 33 is turned off.
By switching on the electric motor 3, the inner part 16 of the overrunning clutch begins to rotate in the same way as its outer part 12, but at a higher speed, so that the rollers 21 are free and both parts of the overrunning clutch are decoupled and each rotates at its own speed , the outer part 12 with a lower working speed, the inner part 16 with a higher speed. Since the part 12 of the overrunning clutch has lost its connection with the camshaft 1, the electric motor 3 determines the speed of the camshaft 1, so that because of the smaller translation, which is given by the ratio of the pulley diameter, over which the belt 13 is tensioned, the camshaft 1 rotates faster during the non-productive parts of the duty cycle. This reduces the duration of the entire work cycle.
Switching off the motor 3 can be conveniently combined with switching on a braking device for a rapid reduction in the speed of the camshaft, e.g. B. by means of a rotary switch known per se.
PATENT CLAIMS:
1. Automatic lathe in which the entire working cycle is controlled by a camshaft driven by an electric motor, which is provided with an overrunning clutch consisting of two parts that can be automatically engaged and disengaged by means of rollers to increase its speed during the non-productive intermediate times of the work cycle characterized in that the part (16) of the overrunning clutch, which gives the camshaft (1) an increased speed, is driven by means of a second electric motor (3) and that for switching it on and off, known adjustable thumbscrews (30, 31) a control drum (27) attached to the camshaft (1) and electrical switches (32, 33) associated therewith are provided on the housing of the lathe.
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