DE1038376B

DE1038376B - Vorrichtung an Mehrspindel-Drehautomaten zum Stillsetzen der Arbeitsspindeln in einer bestimmten Winkelstellung

Info

Publication number: DE1038376B
Application number: DEW18117A
Authority: DE
Inventors: Kurt Wenzel
Original assignee: Gildemeister AG
Current assignee: DMG Mori AG
Priority date: 1955-12-24
Filing date: 1955-12-24
Publication date: 1958-09-04
Also published as: US2907434A; GB808889A; CH350168A; FR1169017A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Mehrspindel-Drehautomaten zum Stillsetzen der Arbeitsspindeln in einer bestimmten Winkelstellung, bei welcher die Arbeitsspindeln durch axial verschiebbai'e Kupplungsmuffen mit auf den Spindeln angeordneten Antriebszahnrädern kuppelbar sind und in mindestens einer Lage nach dem Ausrücken der Kupplung mit geringerer Drehzahl (Schleichdrehzahl) weiterlaufen, bis ein beim Einschalten der Schleichdrehzahl betätigtes Sperrglied in eine Aussparung der Arbeitsspindel oder der auf der Spindel axial verschiebbaren Kupplungsmuffe einrastet und die Spindel in der gewünschten Winkelstellung verriegelt.

Gemäß der Erfindung liegen die Kupplungsmuffen der in der Stillsetzlage befindlichen Arbeitsspindeln in der hinteren Endlage im Bereich einer ortsfesten Magnetspule und eines vor der Magnetspule angeordneten Körpers aus magnetisierbarem Werkstoff, der ständig mit geringer Drehzahl (Schleichdrehzahl) umläuft. Ferner sind auf der Steuerwelle oder Steuertrommel der Maschine Schaltnocken und im Bereich der letzteren Endschalter angeordnet, von denen einer beim Umschalten der Arbeitsspindel vom Arbeitsantrieb auf die Schleichdrehzahl über ein Schaltschütz die Magnetspule einschaltet, während ein weiterer Endschalter nach einer Teildrehung der Steuerwelle über hydraulische Steuerorgane (Magnetventil, Doppelkolbenschieber od. dgl.) ein Verschieben des Sperrgliedes in Richtung zur Spindel bewirkt, das bei seinem spätestens nach einer vollen Umdrehung der Arbeitsspindel erfolgenden Einrasten einen Schalter betätigt, welcher die Magnetspule von der Stromzufuhr abschaltet und damit die magnetische Kupplung zwischen dem Schleichantriebsaggregat und der stillgesetzten Arbeitsspindel unterbricht.

Die so ausgebildete Vorrichtung hat gegenüber den bekannten Spindelstillsetzvorrichtungen für Mehrspindel-Drehautomaten zunächst den Vorteil, daß die Bremsung der Spindeln völlig unabhängig von der Schaltung der Spindeltrommel erfolgt. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, nach dem Schalten der Spindeltrommel noch eine kurze Arbeitsoperation auszuführen, bevor die Spindel für eine Querbearbeitung oder für das Entladen oder Beladen stillgesetzt wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Spindelstillsetzvorrichtung besteht darin, daß bei Anordnung mehrerer Stillsetzeinrichtungen durch Verstellung der Nocken auf der Steuertrommel das Stillsetzen und Wiederantreiben der Spindeln zeitlich unabhängig voneinander erfolgen kann. Die stillgesetzte Spindel wird automatisch wieder mit dem Antrieb gekuppelt, nachdem die Indexierung elektrohydraulisch gelöst und die Kupplungsmuffe durch die Kurventrommel geschaltet ist. Daher ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung

an Mehrspindel-Drehautomaten
zum Stillsetzen der Arbeitsspindeln
in einer bestimmten Winkelstellung

Anmelder:

Werkzeugmaschinen-Fabrik
Gildemeister & Comp., Akt.-Ges., Bielefeld

Kurt Wenzel, Bielefeld,
ist als Erfinder genannt worden

Vorrichtung möglich, in Verbindung mit einem Förderband oder mit einer Magazineinrichtung einen Futterautomaten vollautomatisch auszuführen. Das bedeutet Einsparung an Personal, da eine Bedienungsperson mehrere solcher Maschinen bedienen kann. Ferner wird eine optimale Stückzeit erreicht, das das Beladen und Entladen weitgehend mit dem Arbeitsrhythmus der Maschine abgestimmt werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt die Abbildung das Schema einer Ausführungsform für Sechsspindel-Drehautomaten, bei der zwei benachbarte Spindeln in einer bestimmten Lage stillsetzbar sind.

Auf den Arbeitsspindeln a, b usw. sind Zahnräder 2 drehbar gelagert, die in üblicher Weise von dem Hauptmotor der Maschine angetrieben werden und durch je eine Lamellenkupplung 3 mit den Spindeln kuppelbar sind. Neben den Lamellenkupplungen 3 sind auf den Spindeln α und b Muffen 4 axial verschiebbar, jedoch undrehbar gelagert, die in ihrer (in der Zeichnung dargestellten) vorderen Endlage in an sich bekannter Weise über Winkelhebel ein Schließen der Kupplungen 3 bewirken. In der Mantelfläche der Muffen 4 sind je eine Ringnut 5 und eine Aussparung 6 vorgesehen. In den Lagen, in denen die Spindeln a und b stillgesetzt werden sollen, ist im Bereich der Kupplungsmuffen 4 ein Bügel 7 mit keilförmigen Steinen 8 angeordnet, die in die Ringnuten 5 der Muffen 4 eingreifen. Der Bügel 7 ist parallel zu den Arbeitsspindeldrehachsen verschiebbar und über eine Zug- und Schubstange 9 mit einem Ende eines zweiarmigen Hebels 10 verbunden, der am Ende des anderen Armes eine Rolle 11 trägt, die in eine Kurvennut 12 einer auf der Steuerwelle 13 der Maschine be-

809 600/161·

festigten Trommel 14 eingreift. Diese Anordnung bewirkt bei Drehung der Steuerwelle 13 eine Axialverschiebung der Kupplungsmuffen 14 auf den Spindeln α und b.

Im Bereich der Kupplungsmuffen 4 sind ferner in radialer Richtung verschiebbare Sperrbolzen 15 und 16 angeordnet, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel elektrohydraulisch gesteuert werden, und zwar durch an sich bekannte Doppelkolbenschieber 15', 15" und 16', 16" und mit diesen gekuppelte Elektromagnete 17', 17" und 18', 18", in deren Steuerstromkreisen Endschalter 19', 19", 20' und 20" liegen, deren Bolzen durch Schaltnocken einer auf der Steuerwelle 13 befestigten Trommel 21 betätigt werden. Von den Doppelkoll >enschiel>ern aus führen Druckleitungen 34', 34", 35' und 35" zu den Druckzylindern 36 und 37, in welchen die die Sperrbolzen 15 und 16 tragenden Kolben 38 und 39 angeordnet sind.

Hinter den beiden stillzusetzenden Spindeln α und b bzw. hinter den auf diesen Spindeln angeordneten Kupplungsmuffen 4 sind Rotationskörper 22 drehbar gelagert, die von einem Motor 23 über ein Umlaufrädergetriebe 24 sowie Stirnräder 25 und 26 mit einer langsamen Drehzahl, einer sogenannten Schleichdrehzahl angetrieben werden. Innerhalb der Körper 22 sind Magnetspulen 27 ortsfest gelagert, die durch Gleichstrom erregt werden.

Das Ein- und Ausschalten des Magnetstromkreises erfolgt über Schaltschütze 28 und 29 mit parallel geschalteten Arbeitskontakten. In den Steuerstromkreisen dieser Schaltschütze liegen Endschalter 30 bzw. 31, die bei Längsverschiebung der Sperrbolzen 15 bzw. 16 betätigt werden, und zwar so, daß sie bei ausgerasteten Sperrbolzen geschlossen, bei eingeschossenen Sperrbolzen dagegen geöffnet sind. Außerdem liegt in der gemeinsamen Steuerleitung der beiden Schaltschützen 28 und 29 noch ein Endschalter 32, dessen Bolzen durch einen auf der Trommel 2 befestigten Schaltnocken 33 betätigt wird.

Die vorstehend beschriebene Stillsetzeinrichtung arbeitet wie folgt:

Wenn mit der Maschine nur Längsbearbeitungen ausgeführt werden, d. h. sämtliche Arbeitsspindeln rotieren, befinden sich die Sperrbolzen 15 und 16 in der (in der Zeichnung dargestellten) hinteren Endstellung. In dieser Stellung der Sperrbolzen sind die Schalter 30 und 31 geschlossen, während der Schalter 32 geöffnet ist. Die Schaltschütze 28 und 29 sowie die Magnetspulen 27 sind mithin stromlos.

Sobald die beiden (in der Zeichnung dargestellten) Arbeitsspindeln α und b durch Umschalten ihres Trägers in der Lage angekommen sind, in der sie stillgesetzt werden sollen, ihre Kupplungsmuffen 4 also im Bereich der Sperrbolzen 15 und 16 und der Magnetspulen 27 sowie der Rotationskörper 22 liegen, greifen auch die Steine 8 des Bügels 7 in die Ringnuten 5 der Muffen 4 ein. Bei der jetzt folgenden Drehung der Steuerwelk 13 wird der Hebel 10 in Pfeilrichtung geschwenkt und der Bügel 7 mit dem Stein 8 sowie die mit diesem im Eingriff stehenden Kupplungsmuffen 4 in axialer Richtung bis in den Bereich der Magnetspule 27 und des vor dieser angeordneten, mit langsamer Drehzahl umlaufenden Körpers 22 verschoben. Durch die erwähnte Axialverschiebung der Muffen 4 nach hinten werden die Lamellenkupplungen 3 gelöst, die Spindel α und b also vom Arbeitsantrieb abgeschaltet.

Bei der Drehung der Steuerwelle 13 trifft zunächst der Schaltnocken 33 auf den Bolzen des Schalters 32, der den Steuerstromkreis der beiden Schaltschütze 28 und 29 schließt, deren Arbeitskontakte ihrerseits wieder eine Schließung des Gleichstromkreises der beiden Magnetspulen 27 bewirken. Der dadurch erzeugte magnetische Kraftfluß erstreckt sich auch auf die hinteren Teile der Kupplungsmuffen 4, die somit stark abgebremst, aber nicht ganz stillgesetzt, sondern durch die langsam umlaufenden Körper 22 und den magnetischen Kraftfluß mitgenommen werden. Der magnetische Kraftfluß wird dabei an den Muffen 4

ίο durch Messingscheiben 40 abgeschirmt, die zwischen den vor den hinteren Stirnflächen befestigten Eisenscheiben 41 und dem vorderen Teil der Muffen 4 angeordnet sind.

Nach dem Einschalten der Magnetspulen 27 werden bei weiterer Umdrehung der Steuerwelle 13 und der auf dieser befestigten Trommel 21 die Schalter 19' und 20' kurzzeitig geschlossen und damit den Steuermagneten 17' und 18' Stromimpulse zugeführt. Diese Stromimpulse bewirken ein Anziehen der Magnete

ao und damit ein Umschwenken der Doppelkolbenschieber 17', 17" und 18', 18" aus der in der Zeichnung dargestellten in die entgegengesetzte Stellung. Dadurch kann die durch die Leitung 42 zugeführte Druckflüssigkeit über die Schieber 15' und 16' und die Leitungen 34' und 35' in den hinteren Teil der Zylinder 36 und 37 einströmen, so daß die Sperrbolzen 15 und 16 in Richtung zu den Kupplungsmuffen 4 verschoben werden und die im vorderen Teil der beiden Zylinder 36 und 37 vorhandene Druckflüssigkeit durch die Leitungen 34" und 35", die Kolbenschieber 15" und 16" und die Leitungen 43 abfließen kann.

Die Sperrbolzen 15 und 16 gleiten nach der erwähnten Axialverschiebung zunächst auf den Mantelflächen der langsam umlaufenden Kupplungsmuffen 4 und rasten spätestens nach einer vollen Umdrehung der Kupplungsmuffen in deren Aussparungen 6 ein. Die Arbeitsspindeln α und b werden dadurch in der gewünschten Winkelstellung stillgesetzt.

Sobald einer der beiden Sperrbolzen eingeschossen ist, wird der ihm zugeordnete Endschalter 30 bzw. 31 geöffnet. Das öffnen eines dieser beiden Schalter bewirkt eine Unterbrechung des S teuer Stromkreises des dazugehörigen Schaltschützes 28 bzw. 29. Der Erregerstrom der Magnetspulen 27 wird jedoch erst unterbrochen, wenn beide Schaltschütze 28 und 29 stromlos, also beide Sperrbolzen 15 und 16 eingeschossen und beide Spindeln α und b stillgesetzt sind.

Jetzt kann beispielsweise an einer der beiden Spindeln ein Werkstückwechsel und an der anderen Spindel eine Querbearbeitung vorgenommen, also z. B. ein seitliches Loch gebohrt oder ein Schlitz gefräst werden. Nach Beendigung dieser Operation wird die Steuerwelle 13 weitergedreht, bis die Schalter 19" und 20" geschlossen sind, die die Steuerstromkreise der Magnete 17" und 18" schließen, so daß die Doppelkolbenschieber wieder die in der Zeichnung dargestellte Lage einnehmen und die Sperrbolzen 15 und 16 durch die Umsteuerung der Druckflüssigkeit wieder aus dem Bereich der beiden Kupplungsmuffen 4 zurückgezogen werden.

Nach Freigabe der Muffen 4 wird auch der Hebel 10 durch die Steuerkurve 12 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgezogen. Diese Schwenkung des Hebels 10 bewirkt wiederum eine Axialverschiebung der Kupplungsmuffen nach vorn, so daß die Lamellenkupplungen 3 geschlossen und die Spindel α und b somit wieder mit dem Arbeitsantrieb der Maschine gekuppelt werden.

Naturgemäß sind die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung durch das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht erschöpft. So ist es beispielsweise möglich, die

Stillsetzeinrichtiing auch bei solchen Maschinen zu verwenden, bei denen nur eine Arbeitsspindel in einer bestimmten Winkelstellung stillgesetzt werden soll. Ferner ist es möglich, die Sperrbolzen 15 und 16 mit anderen Mitteln in der beschriebenen Weise zu steuern.

Claims

Patenta NSPRL ghE:

1. Vorrichtung an Mehrspindel-Drehautomaten zum Stillsetzen der Arbeitsspindeln in einer bestimmten Winkelstellung, bei welcher die Spindeln durch axial verschiebbare Kupplungsmuffen mit auf den Spindeln angeordneten Antriebszahnrädern kuppelbar sind und in mindestens einer Lage nach dem Ausrücken der Kupplung mit geringer Drehzahl (Schleichdrehzahl) weiterlaufen, bis ein beim Einschalten der Schleichdrehzahl betätigtes Sperrglied in eine Aussparung der Spindel oder der auf der Spindel axial verschiebbaren Kupplungsmuffe einrastet und die Spindel in der gewünschten Winkelstellung verriegelt, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den in der Stillsetzlage befindlichen Spindeln angeordneten Kupplungsmuffen in der nach dem Ausschalten des Arbeitsantriebes im Bereich einer ortsfesten Magnetspule (27) und eines vor der Magnetspule (27) angeordneten Körpers (22) aus magnetisierbarem Werkstoff liegen, der ständig mit einer Schleichdrehzahl umläuft, und daß auf der Steuerwelle (13) oder Steuertrommel (21) der Maschine Schaltnocken (33) und im Bereich der letzteren Endschalter (19', 19", 20', 20", 32) angeordnet sind, von denen einer (32) beim Umschalten der Arbeitsspindel vom Arbeitsantrieb auf die Schleichdrehzahl über ein Schaltschütz (28 bzw. 29) die Magnetspule (27) einschaltet, während ein weiterer Endschalter (19' bzw. 20') nach einer Teildrehung der Steuerwelle (13) über geeignete hydraulische Steuerorgane (Magnetventile, Doppel'kolbenschieber od. dgl.) ein Verschieben des Sperrgliedes (15 bzw. 16) in Richtung zur Spindel (4) bewirkt, das bei seinem spätestens nach einer vollen Umdrehung der Spindel (4) erfolgenden Einrasten einen Schalter (30 bzw. 31) betätigt, welcher die Magnetspule (27) abschaltet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Stillsetzen von Arbeitsspindeln in mindestens zwei Spindellagen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein- und Ausschalten des Erregerstromes der Magnetspulen (27) durch die parallel geschalteten Arbeitskontakte zweier oder mehrerer Schaltschütze (28, 29) erfolgt, deren Steuerstromkreis beim Einrasten der Sperrbolzen (15 und 16) in die Aussparungen (6) der Kupplungsmuffen (4) durch die an den Sperrbolzen (15 und 16) vorgesehenen Endschalter (31, 30) einzeln unterbrochen werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der vor den Magnetspulen (27) liegenden Rotationskörper (22) durch einen Elektromotor (23) über ein Umlaufrädergetriebe (24) erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den hinteren Stirnseiten der Kupplungsmuffen (4) vorgesehene Scheiben (41) aus magnetisierbarem Werkstoff gegenüber dem vorderen Teil der Kupplungsmuffen magnetisch durch Messingscheiben (40) abgeschirmt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 831 475;
USA.-Patentschrift Nr. 2 646 152.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen