Maschine zur serienmässigen Fertigung von Drehteilen Die Erfindung betrifft eine Maschine zur serien mässigen Fertigung von Drehteilen, die eine Einrich tung zur Querbearbeitung der noch nicht abgestochenen Werkstücke mit einschliesst und deren Arbeitsspindel zum Zwecke der Querbearbeitung nach dem Abkuppeln des Hauptantriebs gebremst und mittels einer auch im Stillstand unter Nennspannung betriebsfähigen Dreh strommaschine mit fallender Drehzahl-Drehmoment- Kennlinie in eine von form- oder kraftschlüssig auf die Spindel einwirkenden Haltegliedern bestimmte Winkel stellung überführbar ist.
Maschinen der eingangs genannten Art dienen bei spielsweise zur Herstellung von Drehteilen mit einem quaderförmigen Ansatz und einer senkrecht zu einer Seitenfläche des Ansatzes verlaufenden Querbohrung, wobei der quaderförmige Ansatz infolge der Verwen dung eines stangenförmigen Ausgangswerkstoffes von rechteckigem Querschnitt einfach dadurch entsteht, dass Werkstoff stellenweise nicht abgedreht wird. Da die Werkstoffstange beim Arbeiten, des Automaten, in der Spindel zwar axial verschoben wird, jedoch gegenüber der Spindel nicht drehbar ist, kommt es in diesem Fall darauf an, dass die Spindel selbst in einer bestimmten Winkellage zum feststehenden Bohrwerkzeug zum Still stand kommt. In dieser Lage muss sie so festgehalten werden, dass der Bohrvorgang unbehindert ablaufen kann.
Als Halteglied kann beispielsweise eine Klinke dienen, die in eine Raste der Spindel oder einer an der Spindel befestigten Rastenscheibe einfällt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Maschinen zur serienmässigen Fertigung von Drehteilen mit häufiger Positionierung, insbesondere mit mehr maliger Positionierung innerhalb eines Arbeitsvorganges, nur verschleissfeste Bauelemente zu verwenden und da durch einerseits die Betriebssicherheit zu erhöhen und anderseits die Wartung und den Ersatz von Einzelteilen zu verringern, insbesondere soll die Verwendung von Schleifkupplungen und häufiges Schalten des Zusatzan triebes dm Stillstand vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Drehstrommaschine mit der vom Haupt- antrieb lösbaren sowie auf Stillstand abbremsbaren und wieder freigebbaren Arbeitsspindel vermittels minde stens eines Zahnrades kuppelbar ist, welches auf einer koaxial zur Antriebswelle der Drehstrommaschine gela gerten und mittels eines Elektromagneten betätigbaren Schwinge derart angeordnet ist, dass es einerseits mit dem Antriebsritzel der Drehstrommaschine in ständi gem Eingriff steht und anderseits in einen Zahnkranz einer die Spindel treibenden Riemenscheibe einschwenk bar ist.
Eine solchermassen vorgenommene Verbindung zwischen Drehstrommaschine und Arbeitsspindel lässt sich einer nach anderen Gesichtspunkten ausgerichteten und daher vorgegebenen konstruktiven Konzeption eines Automaten gut einfügen; ferner besteht die Möglichkeit, das auf dem Hebel gelagerte Zahnrad als Doppelzahn rad auszubilden und dadurch gewünschtenfalls eine zusätzliche Übersetzung zu erreichen.
Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert werden. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Haupt- und Zusatzantriebes der positionierungsfähigen Arbeitsspindel, wobei das der Übertragung der Arbeits kraft auf die Arbeitsspindel dienende Getriebe ebenso wie die diesem zugeordneten Kupplungen teilweise im Schnitt veranschaulicht sind.
Fig. 2 veranschaulicht einen Schnitt durch das der Arbeitsspindel vorgelagerte Getriebe, gemäss der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie I-I.
Die Arbeitsspindel ist mit 1 bezeichnet und bei 2 und 3 gelagert. Sie steht mittels einer Keilriemenscheibe 4 und eines Keilriemens 5 in drehfester Treibverbindung mit einer Keilriemenscheibe 6, welche auf einer Zwi schenwelle 7 freidrehbar gelagert ist. Ausser der keil förmigen Umfangsnut 6a, in welcher der Keilriemen 5 läuft, weist die Keilriemenscheibe 6 einen Zahnkranz 6b und eine Kupplungsnabe 6c auf. Die Zwischenwelle 7 ist in feststehenden Gehäuseteilen 8 und 9 gelagert und trägt eine Keilriemenscheibe 10mit Kupplungsnabe 10a. Eine elektromagnetisch betätigbare Lamellenkupp- lung 11 vermag die beiden Keilriemenscheiben 10 und 6 zu kuppeln.
Ihre Lamellen sind daher zum einen Teil mit der Kupplungsnabe 10a und zum anderen Teil über das Kupplungsgehäuse mit der Seitenflanke der Keil riemenscheibe 6 drehfest verbunden. Eine weitere gleichartig ausgebildete Kupplung, die als Bremskupp lung 12 bezeichnet wird, kuppelt den feststehenden Gehäuseteil 9 mit der Keilriemenscheibe 6 und vermag diese daher auf Stillstand abzubremsen. Die Keilrie menscheibe 10 steht mittels eines Keilriemens 13 mit einer Antriebsscheibe 14 eines Hauptantriebsmotors 15 in Antriebsverbindung.
Zur Positionierung der Arbeitsspindel dient eine erfindungsgemässe Drehstrommaschine 16. Auf ihrer Antriebswelle 17 sitzt drehfest ein Antriebsritzel 18. Ausserdem ist auf der Antriebswelle 17 bzw. koaxial zu dieser ein als Schwinge dienender Winkelhebel 19 drehbar gelagert. Der eine Arm dieses Winkelhebels dient als Lager für ein Zahnrad 20 und ein mit diesem drehfest verbundenes, achsgleich angeordnetes Ritzel 21. Am anderen Arm des Winkelhebels 19 greift ein Elektromagnet 22 an, der in erregtem Zustand den Winkelhebel entgegen einer Druckfeder 23 mit Bezug auf Fig. 2 nach links zu drehen sucht. Die Anordnung ist so getroffen, dass dabei das Ritzel 21 mit dem Zahn kranz 6b der Keilriemenscheibe 6 in Eingriff kommt, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Ein feststehender Anschlag bolzen 24 begrenzt den Bewegungsbereich des Winkel hebels 19 nach links, während bei abgeschaltetem Ma gnet der Hebel sich unter der Wirkung der Feder 23 an einem entsprechenden Bolzen 25 anlegt, wie dies in Fig. 2 mit gestrichelten Linien angedeutet ist.
Die genaue Winkelstellung der Arbeitsspindel wird mit Hilfe einer auf ihr befestigten Rastenscheibe 26 bestimmt, welche am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Keilriemenscheibe 4 ist in dieser Darstellung nur zum Teil veranschaulicht. Mit zwei einander gegenüber stehenden Rasten 26a und 26b der Rastenscheibe arbeitet eine zweiarmige Klinke 27 zusammen, deren einer Arm einen Klinkenzahn 27a aufweist und die um einen feststehenden Stift 28 drehbar ist. Mittels eines Elektromagneten 29 kann die Klinke 27 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und ihr Zahn mit einer der beiden Rasten in Eingriff gebracht - werden. Ist der Magnet nicht erregt, so hebt eine Feder 30 die Klinke 27 aus der Raste heraus, so dass sich die Arbeitsspindel wieder frei drehen kann.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der vorbe- scbriebenen Anordnung dargestellt. Vorweg sei dazu noch bemerkt, dass die erforderlichen elektrischen Schaltvorgänge von einer an der Maschine ohnehin vor handenen Steuervorrichtung veranlasst werden, die vom ständig laufenden Hauptantriebsmotor angetrieben wird, der der Einfachheit halber in der Zeichnung jedoch nicht weiter dargestellt ist. Zunächst sei angenommen, die Arbeitsspindel 1 läuft mit ihrer Arbeitsdrehzahl um. In diesem Fall ist die Bremskupplung 12 ausgeschaltet und die Kupplung 11 eingeschaltet, so dass der Antrieb vom Hauptantriebsmotor 15 über die Keilriemenscheibe 10, die Kupplung 11 und die Riemenscheibe 6 auf die Keilriemenscheibe 4 der Arbeitsspindel übertragen wird.
Der Positionierungsvorgang beginnt damit, dass die Kupplung 11 ausgeschaltet wird, wonach die Arbeits spindel 1 und die Keilriemenscheibe 6 zunächst syn chron weiterlaufen. Mit nur kurzer Zeitverzögerung folgt die Einschaltung der Bremskupplung 12, die so lange wirksam bleibt, bis die Arbeitsspindel 1 stillsteht. Danach wird auch Bremskupplung 12 ausgeschaltet und gleichzeitig der Elektromagnet 22 eingeschaltet. Dieser zieht an und bringt durch Schwenken des Win kelhebels 19 das Ritzel 21 mit dem Zahnkranz 6b in Eingriff. Da die Drehstrommaschine 16 ständig einge schaltet ist und sich das Ritzel 21 somit langsam dreht, greifen die beiden Verzahnungen auch dann einwandfrei ineinander, wenn im ersten Augenblick Zahn auf Zahn zu stehen kommt.
Infolge der grossen übersetzung vom Ritzel 21 zum Zahnkranz 6b dreht sich nun die Keil riemenscheibe 6 und damit die Arbeitsspindel 1 sehr langsam. Mit kurzer Verzögerung nach dem Einschalten des Elektromagneten 22 wurde inzwischen aber auch der Elektromagnet 29 erregt. Dieser dreht die Klinke 27 entgegen der Wirkung der Feder 30 um den Lager stift 28 und bringt den Klinkenzahn 27a an der Um fangsfläche der Rastenscheibe 26 zur Anlage. Dies hat zur Folge, dass der Klinkenzahn 27a der zuerst ankommenden Raste 26a bzw. 26b einfällt, wodurch die Arbeitsspindel verriegelt wird. Der der Drehstrom maschine 16 entgegengesetzte Widerstand wird dabei so gross, dass auch diese zum Stillstand kommt, was ihrer Wicklung jedoch im Gegensatz zu üblichen Dreh strommotoren nicht schadet.
Die Arbeitsspindel 1 befin det sich nun in der gewünschten Lage, in der eine Quer bearbeitung des Werkstücks, beispielsweise eine Boh rung, vorgenommen werden kann.
Zur Durchführung von Querbearbeitungsvorg'ängen in weiteren Winkelstellungen, wofür natürlich noch weitere Rasten vorgesehen sein können, braucht ledig lich der Elektromagnet 29 kurz ausgeschaltet und wie der eingeschaltet zu werden. Sobald die Klinke 27 ihre entsprechende Raste verlässt, läuft die Drehstromma schine 16 weiter, so dass die Klinke in die nächstfol gende Raste einfallen kann. Soll die Arbeitsspindel ihre Arbeitsdrehzahl wieder erhalten, so werden die beiden Elektromagneten 29 und 22 ausgeschaltet und die Kupplung 11 eingeschaltet. Dadurch kommen die Klinke 27 und das Ritzel 21 ausser Eingriff. Die Arbeitsspindel ist wieder frei drehbar und kann über die Kupplung 11 wiederum vom Hauptantriebsmotor 15a angetrieben werden.