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Vorschubeinrichtung für Kopierdrehbänke
Es sind bereits automatische Kopiereinrichtungen für Drehbänke bekannt, bei denen die Schablone nicht als Rotationskörper geformt ist, sondern ein verschiedene Steuerkurven aufweisender Körper ist. Das Wesen einer solchen Einrichtung besteht darin, dass der zur Kopiereinrichtung gehörige Fühler, während er eine Steuerkurve der unbeweglichen Schablone abtastet, den hydraulischen Servomotor des das Werkzeug haltenden Schlittens derart steuert, dass dieses Werkzeug einen der erwähnten Steuerkurve entsprechenden Rotationskörper herstellt.
Hierauf entfernt sich der Fühler von der Schablone, die nun eine gewisse Verdrehung ausführt, worauf der Fühler, sobald er sich wieder entlang der Schablone bewegt, eine andere Steuerkurve der Schablone abtastet, und das spanabhebende Werkzeug am Werkstück einen dieser zweiten Steuerkurve entsprechenden Rotationskörper herstellt. In den meisten Fällen unterscheidet sich diese zweite Steuerkurve von der ersten dadurch, dass die erste dem Schruppen und die zweite der Feinbearbeitung des Werkstückes dient.
Es sind weiters auch Drehbänke bekannt, bei denen der ganze Regelungskreislauf auf automatischem Wege erfolgt, d. h. dass nach dem Anlaufen der Drehbank das Abtasten, die Bearbeitung, das Verdrehen der Schablone usw. selbsttätig erfolgen. Diese bekannten Maschinen sind verhältnismässig teuer und verwickelt.
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seits auch die Handhabung beim Arbeitsvorgang einfacher als bei den bisherigen Maschinen ist. Es sollen ferner bei der erfindungsgemässen Einrichtung die im Zuge der einzelnen Arbeitsabschnitte vorkommenden Vorschubgeschwindigkeiten zwischen weiten Grenzen stufenlos einstellbar sein.
Es wurde erkannt, dass es von Vorteil ist, wenn bei derartigen Drehbänken das an und für sich bekannte Rollspindelsystem zum Zwecke der Erreichung der stufenlos einstellbaren Vorschubgeschwindigkeit zur Anwendung gelangt. Es wird demnach eine Rollspindel verwendet, die durch irgendeinen rotierenden Bestandteil der Drehbank angetrieben wird, an welcher Rollspindel eine Rolle abläuft, deren Rotationsebene in der sogenannten O-Lage, in der diese Rolle keine axial gerichtete Verstellung der Spindel verursacht, auf die Drehachse der Rollspindel senkrecht steht.
Wird diese Rolle in eine in geringem Masse schiefe Stellung versetzt, so sichert sie das gleitungsfreie Rollen nur dann, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Rollspindel und die Längsverstellung der Rolle, also die Geschwindigkeit des Vorschubes, der erwähnten Schräge genau entsprechen.
Mit diesem System kann erreicht werden, dass mit der Verstellung der Ebene der Rolle, also mit Änderung der Schräglage, eine geringe axiale Verschiebung der Rollspindel bewirkt wird, wodurch der mit der Rollspindel zusammenhängende hydraulische Schieber gleichfalls eine Verstellung erfährt, welche den Servomotor für den Vorschub steuert.
Ausgehend von einer Vorschubeinrichtung für Kopierdrehbänke, bei welcher für die Verstellung des Steuerschiebers der Hydraulik eines an einem Grundschlitten verschiebbaren Kopierschlittens ein Fühler vorgesehen ist, der mit einer zwei oder mehr radial angeordne-
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te Steuerkurven aufweisenden, verdrehbaren Schablone zusammenwirkt, welche zur Steuerung der ein- zelnen Schnitte dient, besteht das Wesen der Erfindung darin, dass am Grundschlitten ein durch den Ko- pierschlitten bei seiner Rückwärtsbewegung zwischen zwei Schnitten weiter schaltbares Klinkenwerk, vorgesehen ist, welches mit einer drehbaren Scheibe, auf der einstellbare Anschläge angeordnet sind, verbunden ist, welche Anschläge über eine kinematische Kette mit dem Arm einer an sich bekannten, mit einem Steuerschieber verbundenen Rollspindel in Verbindung stehen,
wobei der Steuerschieber den
Zulauf des Druckmittels zum Vorschubzylinder für den Grundschlitten steuert.
Die Zeichnung veranschaulicht schematisch eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung im
Schnitt.
Die Hauptspindel der schematisch dargestellten Drehbank dreht das Werkstück 62, das durch ein an dem Kopierschlitten 12 befestigtes Messer oder Werkzeug bearbeitet wird. Der Schlitten wird durch die im Arbeitsraum 13 befindliche Druckflüssigkeit bewegt, die in bekannter Weise durch einen Schieber 10 gesteuert wird.
Zur Betätigung des Schiebers 10 dient ein Taster 7, der die Schablone 19 abtastet. Der Schlitten
12 ist in bezug zum Grundschlitten 30 verstellbar, der zum Zwecke des Vorschubs durch einen hydraulischen Kolben 29 bewegt wird. Der Kolben 29 wird durch einen Schieber 28 gesteuert. Zur Einstellung dieses Schiebers dient eine Rollspindel 27, welche-wie bereits erwähnt-in axialer Richtung verstellbar ist, wodurch auch der Schieber 28 verschoben wird, wenn sich die Schräge der Ebene der Rolle 25 ändert. Die Zeichnung stellt diese Rolle in der O-Stellung (Mittellage) dar, in der ihre Ebene zur Längsachse der Rollspindel 27 senkrecht steht und in welcher während der Drehung der Rollspindel kein Vorschub erfolgt ; hiebei bewegt sich also der Grundschlitten 30 nicht.
Die Rollspindel wird durch die Hauptspindel der Drehbank mittels eines an der linken Seite der Zeichnung schematisch angedeuteten Übersetzungsantriebesge- dreht.
Beim Einschalten des Anlassschalters 1 betätigt eine Stromquelle 2 über geschlossene Kontakte 4 und 5 einen Elektromagneten 6, der, einen Arm 8 des Kopiertasters 7 entgegen der Kraft einer Feder 9 an sich ziehend, den linken Arm des Tasters nach unten und den rechten Arm nach oben schwenkt, wodurch das Anheben des Schiebers 10 zufolge der Wirkung der Feder 11 ermöglicht wird. Hiedurch wird der Weg des aus dem Raum 13 des Kopierschlitten-Arbeitszylinders abfliessenden Drucköls gesperrt, der dort herrschende Druck steigt und der Kopierschlitten 12 beginnt sich (in der Zeichnung) nach unten zu bewegen.
Während dieser Bewegung des Kopierschlittens gibt er den linken Arm eines Winkelhebels 14 frei, der durch die Wirkung seiner Feder 15 nach unten verschwenkt wird und das Schliessen des Kontaktes 17 eines Elektromagnets 16 gestattet. Der Magnet 16 zieht aber hiedurch noch nicht an, weil bei dem vorerwähnten Anheben des rechten Armes des Tasters 7 der Kontakt 18 geöffnet wurde. Sobald aber der Taster 7 die Kopierschablone 19 erreicht, gelangt dieser, an die Schablone anstossend, in eine Mittelstellung, worauf der Kontakt 18 neuerlich geschlossen wird und der Elektromagnet 16 anzieht. Dieser Magnet übt auf die Stange 20 über ihren Arm 21 entgegen der Kraft der Feder 22 einen nach unten gerichteten Zug aus.
Zufolge dieser Abwärtsbewegung wird der obere Arm eines dreiarmigen Hebels 23, der sich an das bogenförmig ausgebildete Ende des rechtsseitigen Armes 21a der Stange 20 abstützt, durch die Wirkung der Druckfeder 24 nach links verdreht, wodurch das Anheben des Armes 26 der Rolle 25 ermöglicht wird.
Dementsprechend wird die Rolle 25 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. Die mit ihr in Reibverbindung stehende Rollspindel 27 wird nach rechts verschoben, wodurch die nach linksgerichtete Vorschub-
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steuert der Taster 7, an der Schablone'19 entlang gleitend, die Bewegung des Kopierschlittens 12.
Beim Ansprechen des Magnets 16, d. h. am Anfang des Vorschubes, wird ein den Kontakt 4 überbrückender Kontakt 31 geschlossen. Dies ist nötig, da nach dem Beginn des Vorschubes des Grundschlittens 30 der Taster 32 den Anschlag 33 verlässt, worauf der Kontakt 4 geöffnet wird. Gleichzeitig verlässt auch der Taster 34 den Anschlag 35, wobei aber die Feder 24 diesen Taster auch weiter in angehobener Stellung hält.
Am Ende der Vorschubbewegung des Grundschlittens 30 läuft der Taster 36 auf den Anschlag 37 auf und öffnet den Kontakt 5, worauf der Magnet 6 stromlos wird, der Kopierschlitten 12 sich am Grundschlit-
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Lage zurückgeht, weil der Magnet 16 loslässt, die Stange 20 nach oben verschoben wird, der Arm 23 sich nach rechts verdreht, die Stange 34 und der Arm 26 nach unten verschoben bzw. verschwenkt werden und die Rolle 25 sich nach rechts verdreht. Damit ist die erste Phase des gesamten Kreislaufes beendet.
Im Interesse der Herabsetzung der Nebenzeiten wird der beschriebene Rücklauf des Grundschlittens 30 beschleunigt. Darunter ist zu verstehen, dass man sich nicht damit begnügt, dass bei Unterbrechung des
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Magnetstromes die Stange 20 sich anhebt, worauf der Hebel 23 und die Rolle 25 nach rechts geschwenkt werden, so dass die Bewegung des Grundschlittens nach rechts mit einer gewissen begrenzten Geschwin- digkeit erfolgt ; vielmehr schliesst, wenn der Magnet 16 stromlos wird, auch der Kontakt 38, und gleich- zeitig wird über den den mit dem Öffnen des Kontaktes 4 geschlossenen Kontakt 39 der Elektromagnet 40 erregt, der, den linken Arm des Winkelhebels 41 anhebend, den unteren Arm nach links schwenkt und die
Rollspindel 27 nach links schiebt ;
hiedurch bewirkt der Schieber 28, bis zur Endstellung ausweichend, einen raschen Rücklauf des Grundschlittens 30. Sobald der Taster 32 den Anschlag 33 erreicht und gleich- zeitig der Taster 34 zum Anschlag 35 gelangt, öffnet sich der Kontakt 39 und der Stromkreis des Magnets
40 wird geöffnet. Weiters gelangt durch das Anheben des Tasters 34 die Rolle 25 in die Mittelstellung, so dass der Grundschlitten 30 stillgesetzt wird.
Durch das am Ende des Rücklaufes verursachte Anheben der Taster 32,34 beginnt der bereits be- schriebene Vorgang von vorne, mit dem Unterschied, dass inzwischen das Klinkenwerk um eine Teilung weiterschaltet. Dies erfolgt, sobald der Kopierschlitten 12 am Ende des Aufwärtslaufes mit dem Haken 3 den Arm 14 anhebt. Die Weiterschaltung des Klinkenrades 42 wird durch die am rechten Arm des Hebels
14 befindliche Klinke 43 verursacht, entgegen der Kraft der Feder 44. Das Zurückspringen des Klinken- werkes wird durch eine Halteklinke 45 verhindert. Die Verdrehung des Klinkenwerkes 42 wird durch eine
Pleuelstange 46 auch auf die Scheiben 47,48 übertragen. Diese sind in bezug zueinanderverdrehbar, und ihre gegenseitige Lage ist durch einen Riegel 49 feststellbar.
Es kann somit auf diese Weise bewirkt wer- den, dass nach Beendigung einer vorausbestimmbaren Anzahl von Phasen das System in die Ausgangslage zurückkehrt.
Nach Zurücklegung'der eingestellten Schrittzahl verdreht der Stab 50 über den dreiarmigen Hebel
51, die Halteklinke 45 in die inaktive Lage und nimmt im Vergleich zur Klinke 43 eine Lage ein, in welcher die Klinke 43 während dem Schwenken auf den Hebel 51 stösst und dadurch in eine gleichfalls inaktive Lage gelangt, wodurch das Klinkenrad 42 zufolge der Wirkung der Feder 44in die Ausgangslage zurückkehrt.
Die Verdrehung der Scheibe 48 hat die Änderung des Vorschubwertes zur Folge. Wenn die Stange 20 durch die Wirkung des Magnets 16 sinkt, wird auch der mit ihr gelenkig verbundene Hebel 52 verdreht.
Während das auf die Stange 53 abgestützte rechte Ende des Hebels 52 in seiner Lage verbleibt, sinkt das linke Ende dieses Hebels 52 mit der Stange 54 so weit, bis das untere Ende der Stange 54gegen einen gerade unter derselben vorhandenen Anschlag 63 stösst. Diese Anschläge können in radialer Richtung verstellt werden und ermöglichen eine pro Arbeitsphase einstellbare und auf diese Weise den Wert des Vorschubes regelbare Einstellung der Rolle 25.
Zwischen der vertikalen Verstellung der Stange 54 und dem Verschwenken der Rolle 25 besteht übrigens, zufolge der bogenförmigen Ausbildung der Nockenfläche 21a der rechtsseitigen Konsole der Stange 20 kein linearer, sondern ein logarithmischer Zusammenhang. Diese Ausbildung ist einerseits vorteilhaft, weil sie bei kleinen Vorschüben einen Fehler der Einstellung verringert und anderseits eine Möglichkeit bietet, die Halbierung der Vorschubwerte (d. h. die Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit des Grundschlittens auf den halben Wert) mit einfachen Mitteln zu verwirklichen.
Die Halbierung des Vorschubes ist bei Kopierdrehbänken eine bei der Bearbeitung von Schultern übliche Praxis. Da eine Halbierung dem Wesen nach eine Teilung durch zwei ist und die Teilung beim Logarithmus auf eine Subtraktion zurückführbar ist, erfolgt im vorliegenden Fall die Halbierung mit einer Bewegungssubtraktion. In der dargestellten Lage stützt sich der untere Arm des Winkelhebels 55 an den rechtsseitigen Nocken der Scheibe 48, während derselbe. mit seinem rechten Arm die Stange 53 in angehobener Lage hält. In einer späteren Stellung der Scheibe 48 sinkt aber die Stange 53 herab, so dass das als Fühler ausgebildete untere Ende während dem Vorschub die Anschläge 56 erreicht, die die Stange 53 in diesem Falle anheben. Diese Bewegung wird von der Vorschubeinstellung der Stange 20 subtrahiert und auf diese Weise der Wert des Vorschubes halbiert.
Die Verdrehung der Scheibe 48 hat aber auch einen Schablonwechsel zur Folge, d. h., die Schablone verdreht sich, damit der Fühler längs einer andern Kurve abtastet. Zufolge der Verdrehung der Scheibe 48 verstellt sich nämlich die Stange 57, welche Bewegung über die Schwingleiste 58 und schrägverzahnte Räder auf das Schablonensystem 19 übertragen wird. Das Schablonensystem ist derart ausgebildet, dass in ihm an einer drehbaren Stange mehrere Schablonenplatten in radialer Richtung angeordnet sind und der Kopierfühler in den einzelnen Arbeitsphasen mit jeweils einer andern Schablone in Berührung tritt.
Endlich bewirkt die Verdrehung der Scheibe 48 einen Zyklusbeginn aus mehreren Lagen. In einzelnen Fällen ist es vorteilhaft, wenn der Arbeitskreislauf nicht am rechten Ende des Werkstückes beginnt, weil dann das Messer einen Teil des Weges leer zurücklegt. Gemäss der Erfindung verwendet man mehr
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als einen rechtsseitigen Endanschlag ; diese sind doppelt ausgebildet. Ein Teil derselben z. B. 35 und 61 hat gleiche Höhe, wogegen ein anderer Teil der Anschläge 33 und 60 verschieden hoch ist. Der mit den letzteren Anschlägen zusammenwirkende Fühler 32 betätigt die Kontakte 4 und 39, deren Fassung zusammen mit den innerhalb dieser Fassung vorhandenen Kontakten 64 von der Lage der Scheibe 48 abhängig, in je andern Höhenlagen sich befindet. So hängt es'z.
B. von der Stellung der Scheibe 48 ab, ob der rasche Rückgang des Grundschlittens z. B. bei dem Anschlag 33 oder 60 endet bzw. bei welchem Anschlag die neue Arbeitsphase beginnt. Kann z. B. der Anschlag 33 zufolge der Lage der Scheibe 48 den Kontakt 39 nicht öffnen, so bleibt der Magnet 40 erregt und der Grundschlitten läuft bis zum Anschlag 60 zurück.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorschubeinrichtung für Kopierdrehbänke, bei welcher für die Verstellung des Steuerschiebers der Hydraulik eines an einem Grundschlitten verschiebbaren Kopierschlittens ein Fühler vorgesehen ist, der mit einer zwei oder mehr radial angeordnete Steuerkuven aufweisenden, verdrehbaren Schablone
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Grundschlitten (3) ein durch den Kopierschlitten (12) bei seiner Rückwärtsbewegung zwischen zwei Schnitten weiter schaltbares Klinkenwerk (42, 43) vorgesehen ist, welches mit einer drehbaren Scheibe (47, 48), auf der einstellbare Anschläge (63) angeordnet sind, verbunden ist, welche Anschläge über eine kinemaische Kette (54,20, 23.
34) mit dem Arm (26) einer an sich bekannten, mit einem Steuerschieber verbundenen Rollspindel in Verbindung stehen, wobei der Steuerschieber den Zulauf des Druckmittels zum Vorschubzylinder für den Grundschlitten steuert.