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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Drehmaschinen mit einer die Arbeitswerkzeuge, insbesondere an mindestens einem radial verstellbaren Schlitten, tragenden Planscheibe, die auf einem Spindelstock angeordnet ist, der zur Änderung der Winkellage gegenüber der Werkstückachse um eine Vertikalachse schwenkbar ist.
Durch die US-PS Nr. 2, 593, 124 wurde es bei einer solchen Einrichtung bekannt, den Spindelstock so anzuordnen, dass seine Achse gegenüber der Werkstückachse geneigt ist, wobei keine Möglichkeit besteht, den Spindelstock in eine Lage zu schwenken, in der seine Achse mit der Werkstückachse zusammenfällt.
Die Schwenkbarkeit des Spindelstockes ist hiebei nur in sehr begrenztem Umfang möglich und dient nur Korrekturzwecken, um geringfügige Änderungen der Neigung der zu bearbeitenden Flächen gegenüber der Spindelachse kompensieren zu können. Eine Verstellbarkeit in weiten Bereichen ist durch die bekannte Konstruktion nicht erreichbar. Eine weite Verstellbarkeit ist jedoch für viele Fälle erforderlich, insbesondere bei der Bearbeitung von Muffen grossen Durchmessers.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass damit an Werkstücken Dreharbeiten vorgenommen werden können, bei welchen der Winkel zwischen Drehspindelachse und Werkstückachse in grossen Bereichen geändert werden kann und weiters auch der Schnittpunkt Drehspindel-Werkstückachse dem jeweiligen Erfordernis entsprechend eingestellt werden kann. Diese Forderung ist vor allem bei der Herstellung von Muffen von Bedeutung, die unter einem von 90 zur Rohrachse abweichenden Winkel zu bearbeiten sind. Diese Aufgabe wird gelöst, wenn bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art, insbesondere zur Bearbeitung von Muffen, z.
B. von aus Asbestzement bestehenden Rohren, gemäss der Erfindung, der Spindelstock zusätzlich quer zur Drehspindel verschiebbar ist, wobei vorzugsweise der Spindelstock nach beiden Seiten aus der Mittellage verschwenkbar ist. Die Auslenkung aus der Mittellage, in der Drehspindelachse und Werkstückachse zusammenfallen, ist vor allem für die Herstellung sogenannter Winkelmuffen von Bedeutung, bei welchen beide Stirnflächen gegen die Rohrachse unter Winkeln geneigt sind, die von 90 abweichen.
Eine weitere, vor allem konstruktiv einfache Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeichnet sich dadurch aus, dass die Schwenkachse des Spindelstockes in einen Gleitstein eingreift, der in einer kurvenförmigen, insbesondere kreisförmig gekrümmten, am Fundament, an der Grundplatte od. dgl. angeordneten Kulisse geführt ist.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Schwenkachse des Spindelstockes von einer, insbesondere mit parallel zur Drehspindelachse verlaufenden Gleitführungen für den Spindelstock versehenen Tragplatte des Spindelstockes abstehen. Diese Ausgestaltung erlaubt eine besonders einfache Zustellung der Arbeitswerkzeuge.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemässen Einrichtung sind am Fundament, der Grundplatte od. dgl. querverschiebbare und feststellbare Anschläge für den Spindelstock bzw. dessen Tragplatte vorgesehen. Diese Anschläge dienen sowohl zur Einstellung des Schwenkwinkels als auch der Einstellung des Schnittpunktes der Drehspindelachse mit der Werkstück- (Rohr) achse.
Eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Relativbewegung des Spindelstockes bzw. seiner Tragplatte gegenüber dem Fundament, der Grundplatte od. dgl. mindestens ein, bevorzugt jedoch zwei durch ein Druckmittel betätigbare Kolben/Zylinderaggregate vorgesehen sind, die seitlich am Spindelstock bzw. an dessen Tragplatte angreifen. Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemässen Einrichtung ist es möglich, die Verstellung des Spindelstockes besonders schonend und nahezu stossfrei auszuführen.
Hiebei können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bei Anordnung von zwei Kolben/Zylinderaggregaten in jedem Zylinder zwei, durch eine, insbesondere mittig im Zylinder angeordnete Scheidewand voneinander getrennte, jeweils doppelt wirkende Kolben angeordnet sein, wobei die Einlässe in die Zylinderteilräume und auch die Auslässe aus diesen Zylinderteilräumen der beiden Aggregate miteinander verbunden und jede Verbindungsleitung jeweils durch eine Leitung beaufschlag-bzw. entlüftbar ist. Durch die erfindungsgemäss vorgesehene Anordnung von Tandemzylindern ist es möglich, in einem ersten Abschnitt der Bewegung, eine Schwenkung des Spindelstockes um den Krümmungsmittelpunkt der Kulissenführung durchzuführen und dann im Endabschnitt der Bewegung die Tandemzylinder voneinander zu trennen, so dass sich der Spindelstock bzw. dessen Tragplatte an die Anschläge anlegen kann.
Die Mittelstellung des Bettes, die für den normalen Muffen- und Rohrbetrieb notwendig ist, wird durch die Endlage je eines Zylinders gegeben.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 die erfindungsgemässe Einrichtung in einer Draufsicht schematisch, Fig. 2 die Arbeitswerkzeuge mit einer in
Bearbeitung befindlichen Winkelmuffe bei gegenüber Fig. 1 symmetrisch zur Maschinenhauptachse angeord- neten Drehspindel, die Fig. 3 und 4 Winkelmuffen, wie sie mittels einer erfindungsgemässen Einrichtung hergestellt werden können, Fig. 5 ein Zerteilungsschema für die Herstellung von Winkelmuffen aus einem
Rohr und Fig. 6 die Arbeitsakte bei der Herstellung einer Winkelmuffe.
In den Zeichnungen ist mit --1-- ein Fundament für einen Spindelstock --6-- bezeichnet. Auf der Drehspindel --11-- des Spindelstockes --6-- ist eine Planscheibe befestigt, auf welcher insbesondere an mindestens einem radial verstellbaren Schlitten --8-- Arbeitswerkzeuge gelagert sind. Gemäss der Form dieser Arbeitswerkzeuge ist es möglich, in einem Arbeitsgang mehrere Nuten in das Ende eines z. B. aus
Asbestzement bestehenden Rohres --9-- einzudrehen und gegebenenfalls gleichzeitig auch das Rohr abzustechen. Zum Zweck des Abstechens kann jedoch auch ein gesonderter, mit einem Abstechmesser versehener, radial auf der Planscheibe verstellbar gelagerter Schlitten vorgesehen sein.
Der Spindelstock --6-- ist auf dem Fundament --1--, das auch als Grundplatte ausgebildet sein kann, um eine senkrecht zum Fundament --1-- stehende Achse --10-- schwenkbar und quer zur Drehspindelachse --11-verschiebbar gelagert. Hiedurch ist es möglich, Dreharbeiten auszuführen, bei welchen die Drehspindelachse --11-- nicht mit der Mittelachse des Rohres --9-- fluchtet, das durch eine Spanneinrichtung --19-vor dem Spindelstock festgehalten wird. Besonders zweckmässig können mit einer solchen Einrichtung sogenannte Winkelmuffen hergestellt werden, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Solche Winkelmuffen erlauben die Herstellung von Krümmungen in Rohrleitungen auch von grossem Aussendurchmesser Da. Bisnun war es üblich, derartige Rohrbogen dadurch herzustellen, dass die Rohrenden miteinander verkantet wurden.
Solche Rohrzusammenschlüsse besassen nur geringe Zugsicherheit. Winkelmuffen der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführung machen auch ein Zusammenkleben von zwei getrennt hergestellten Muffenhälften überflüssig.
In den Fig. 3 und 4 sind zwei unterschiedliche Dichtungsmuffen dargestellt. In Fig. 3 ist hiebei eine sogenannte zugsichere Winkelmuffe dargestellt. Mit --20-- sind hiebei die Dichtkammern an den beiden Seiten der Winkelmuffe bezeichnet, und mit-21-- die Sicherungsnuten, die eine zugsichere Verbindung mit den jeweils benachbarten Rohrschüssen oder Winkelmuffen erlaubt, u. zw. in der Weise, dass die Sicherungsnuten --21-- mit den in den Rohren vorgesehenen Sicherungsnuten korrespondieren, so dass nach Einführen von biegsamen Sicherungselementen über den ganzen Rohrumfang hinweg eine zugsichere Verbindung entsteht.
In Fig. 4 ist eine einfache Form einer Winkelmuffe dargestellt, die lediglich mit Dichtungskammern - versehen ist. Die Mittelpunkte der Dichtungskammer sind in den Fig. 3 und 4 jeweils mit M2 und M3 bezeichnet und entsprechen den in Fig. 1 der Zeichnungen ebenfalls mit M2 und M3 bezeichneten Stellungen des Spindelstockes, die erreicht werden muss, um die Muffen, so wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind, herstellen zu können. MI bezeichnet in den Fig. 3 und 4 den Durchstosspunkt der Rohrachse durch die Symmetrieebene E der Winkelmuffe. Mit Di ist in den Fig. 3 und 4 der Innendurchmesser des Rohres, aus dem die Winkelmuffen hergestellt werden, bezeichnet. Aus den Fig. 3 und 4 ist unschwer zu erkennen, dass es für den Winkel a zwischen der Rohrachse und der Achse der Dichtkammern - eine Obergrenze gibt, die von der Muffenwandstärke abhängig ist.
Um die vorerwähnten Dreharbeiten ausführen zu können, greift die Schwenkachse --10-- des Spindelstockes --6-- in einen Gleitstein --12-- ein, der in einer kurvenförmigen Kulisse-2-, die am Fundament --1-- angeordnet ist, geführt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kulisse-2für den Gleitstein --12-- als Kreisbogen ausgebildet. Der Mittelpunkt dieses Kreisbogens ist mit M1 in den Zeichnungen bezeichnet. Der Krümmungsradius der Kulisse --2-- ist mit R bezeichnet. Die Schwenkachse - des Spindelstockes-6-- ist im dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer Tragplatte --3-angeordnet und steht von dieser Tragplatte nach unten ab. Die Tragplatte --3-- ist mit parallel zur Drehspindelachse verlaufenden Gleitführungen --13-- zur Verschiebung des Spindelstockes --6-versehen.
Der Spindelstock --6-- kann aus seiner Mittellage, die im dargestellten Ausführungsbeispiel mit M bezeichnet ist, um beliebige Winkel IX verschwenkt werden. Dadurch, dass der Spindelstock zusätzlich noch um die vertikal zum Fundament stehende Achse --10-- verschwenkt werden kann, ist es möglich, beliebige Schnittpunkte zwischen der Drehspindelachse des aus der Mittellage verstellten Spindelstockes - und der Mittellage M zu erreichen. In den Zeichnungen sind zwei derartige Schnittpunkte mit M2
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und M3 bezeichnet. Die Lage des Spindelstockes --6-- kann durch am Fundament --1-- der Grundplatte od. dgl. vorgesehene querverschiebbare und feststellbare Anschlage-5--, an welchen der Spindelstock bzw. dessen Tragplatte --3-- zur Anlage kommen, bestimmt werden.
Die Anschläge --5--, welche in Führungsbahnen --22-- in dem Fundament --1-- verschieblich eingebaut sind, werden paarweise, beispielsweise mittels Einstellspindeln --23--, deren jede Links-und Rechtsgewinde besitzt, auf den jeweils gewünschten Schwenkwinkel a eingestellt.
Die erforderliche Verschiebung der Anschläge --5-- quer zur Hauptachse der Maschine wird beispielsweise von einem Stellmotor --24-- durchgeführt, welcher über Zahnräder --25, 26, 27-Gewindespindeln --28-- antreibt, die ihrerseits einen Balken (Joch) --29-- verschieben, in dem die Gewindespindeln --23-- zur Verschiebung der Anschläge --5-- drehbar, jedoch unverschiebbar gelagert sind.
Dadurch werden die Einstellspindeln --23-- samt den Anschlägen --5-- quer zur Maschinenhauptachse verschoben. Durch Vorgabe des wählbaren Querverstellweges ist es möglich, jeden Quersprung (Entfernung der Schnittpunkte der Mittelachsen der zueinander geneigten Muffenöffnungen mit der Symmetrieebene der Muffe) passend zum jeweiligen Abstand M2-M3 auszuführen sowie jede Relativlage zwischen M, Mg einerseits und M, anderseits zu erreichen.
Die Relativbewegung des Spindelstockes --6-- bezüglich des Fundamentes --1-- kann etwa von Hand aus erfolgen. Zweckmässig ist hiezu jedoch ein motorischer Antrieb vorgesehen, da es sich im Regelfall bei den Spindelstöcken, insbesondere wenn damit Rohre grossen Aussendurchmessers bearbeitet werden sollen, um sehr schwere Aggregate handelt.
In Fig. 1 ist eine Betätigungseinrichtung für den Spindelstock --6-- schematisch dargestellt. Diese Verstelleinrichtung besteht aus mindestens einem, bevorzugt jedoch aus zwei durch ein Druckmittel betätigbaren Kolben-Zylinderaggregaten --4--, die seitlich am Spindelstock --6-- bzw. an dessen Tragplatte --3-- angreifen. Sind, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, zwei solche Kolben-Zylinderaggregate --4-- vorgesehen, so werden an jedem Zylinder --14-- zwei durch eine am Zylinder --14-- mittig angeordnete Scheidewände --15-- voneinander getrennte, doppelt wirkende Kolben --16-- angeordnet.
Die Einlässe in die Zylinderteilräume --17, 18-- und auch die Auslässe aus diesen Zylinderteilräumen der beiden Aggregate --4-- sind miteinander verbunden, und jede Verbindungsleitung ist jeweils durch eine Leitung beaufschlag-bzw. entlüftbar. Die Kolben-Zylinderaggregate-4-- werden bei einer Anordnung,
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1Drehspindelachse die der Mittellage entsprechende Achse in den Punkten M2 bzw. M3 schneidet. Es ist hiebei klar, dass der eingezeichnete Winkel ei genau dem Schwenkwinkel des Spindelstockes-6entspricht. Die Mittelstellung des Spindelstockes --6-- bzw. von dessen Tragplatte --3-- wird durch die Endlage je eines Kolbens bestimmt. Diese Mittelstellung wird ausser bei geraden Muffen auch bei Winkelmuffen angesteuert, wenn der erforderliche Quersprung durchgeführt werden muss.
Dadurch wird erreicht, dass die Anschlagverstellung nicht gegen die Zylinderkräfte wirken muss. Nach dem Quersprung nimmt der Spindelstock --6-- wieder die gleiche Schräglage ein, jedoch um den Quersprung schräg verschoben.
Der Richtungswechsel der Drehspindel --11-- von der einen in die andere Richtung erfolgt innerhalb der Bearbeitung einer Muffe, der Quersprung beim Wechsel von der einen zur nächsten Winkelmuffe.
In Fig. 5 ist ein Zerteilschema gezeichnet, das angibt, in welcher Weise aus einem Rohr eine entsprechende Anzahl von Muffen hergestellt werden können. Bei der Herstellung einer Muffe ist dabei der Spindelstock jeweils um einen Winkel 2a aus der Stellung, in der ein Muffenende bearbeitet wurde, zu verschwenken, um das zweite Muffenende ebenfalls bearbeiten zu können, wie dies ein Vergleich der Fig. 1 und 2 zeigt. In den beiden Endstellungen arbeiten hiebei auf jeweils verschiedenen Schlitten angeordnete Arbeitswerkzeuge.
Die Arbeitstakte und die jeweilige Stellung der Drehspindelachse und des Rohres, dessen Ende jeweils bearbeitet wird, sind aus Fig. 6 ersichtlich. Mit den Zahlzeichen I bis VI sind hiebei die Arbeitstakte bezeichnet. M ist die Hauptachse der Maschine. Der mit q bezeichnete Vektor gibt die
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Grösse und Richtung des beim Übergang vom Arbeitstakt III zu Arbeitstakt IV bzw. von Arbeitstakt V (VI) zu Arbeitstakt I auszuführenden Quersprunges an.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an Drehmaschinen mit einer die Arbeitswerkzeuge, insbesondere an mindestens einem radial verstellbaren Schlitten, tragenden Planscheibe, die auf einem Spindelstock angeordnet ist, der zur Änderung der Winkellage gegenüber der Werkstückachse um eine Vertikalachse schwenkbar ist, da-
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Asbestzement bestehenden Rohren, der Spindelstock (6) zusätzlich quer zur Drehspindel (11) verschiebbar ist, wobei vorzugsweise der Spindelstock (6) nach beiden Seiten aus der Mittellage verschwenkbar ist.
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