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Einrichtung zum Vorschieben des Werkzeugträgers einer selbsttätigen
Drehbank mit einer gleichförmig umlaufenden Vorschubkurve Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zum Vorschieben des Werkzeugträgers einer selbsttätigen
Drehbank mit einer gleichförmig umlaufenden Vorschubkurve, deren Hub über ein durch
eine das Werkzeug in seine Ausgangslage zurückbringende Feder kraftschlüssig gehaltenes
Hebelgestänge von einstellbarer Übersetzung auf ein Zwischenglied übertragen wird.
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Bei bekannten Einrichtungen dieser Art ist zwar zwecks Herstellung
verschieden großer Werkstücke eine stufenlose Einstellung des Arbeitsweges der Werkzeuge
von einem Kurvensatz aus ermöglicht, und es kann auch die Einsatzzeit der Werkzeuge
stufenlos eingestellt werden. Da aber die Steuerkurven sowohl für den Arbeitshub
als auch für die Arbeitszeit des Werkzeuges bestimmend sind, so ist bei diesen bekannten
Ausführungen die Einstellung einer anderen Arbeitszeit ohne gleichzeitige Änderung
des eingestelltenArbeitsweges und umgekehrt nicht durchführbar. Bei jeder Änderung
der Arbeitszeit wird also grundsätzlich auch der Arbeitsweg geändert. Letzterer
kann höchstens in einem ganz engen Bereich unverändert gehalten werden, wozu es
aber der Betätigung eines zusätzlichen Verstellorgans bedarf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen,
mit der jeder beliebige Arbeitsweg und jede beliebige Arbeitszeit ohne gegenseitige
Beeinflussung dieser Werte stufenlos einstellbar ist. Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht, daß der Weg des Zwischengliedes an seinem rückwärtigen Ende durch
einen einstellbaren Anschlag begrenzt ist, und daß die einstellbare Übersetzung
des Hebelgestänges in der vorderen Endlage des Zwischengliedes ohne gegenseitige
Lagenänderung der Übertragungshebel einstellbar ist, sowie daß die Übertragung des
Vorschubes von dem Zwischenglied auf den Werkzeugträger ebenfalls über eine einstellbare
Übersetzung erfolgt.
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Durch diese Ausgestaltung sind Arbeitsweg und Arbeitszeit voneinander
völlig getrennt einstellbar, wodurch die Anfertigung und Verwendung von den einzelnen
Drehvorgängen entsprechenden verschiedenen Spezialvorschubkurven entfällt. Es können
vielmehr alle vorkommenden Dreharbeiten, wie Stufenlangdrehen, einfaches Langdrehen,
Formdrehen, Einstechen, Abstechen usw., mit ein und derselben Vorschubkurve ausgeführt
werden. Dadurch, daß die Übertragung des Vorschubes von dem Zwischenglied auf den
Werkzeugträger ebenfalls über eine verstellbare Übersetzung erfolgt, ist es auch
möglich, durch die Änderung der Arbeitszeit die Vorschübe ohne Beeinflussung der
festgelegten Arbeitswege zu korrigieren bzw. neu zu wählen. Dies bedeutet insofern
einen wesentlichen Vorteil, als mit Hilfe der Änderung der Arbeitszeit die Wahl
des günstigsten Vorschubes, der sich bei manchen Werkstoffen nur durch verhältnismäßig
umständliche Versuche ermitteln läßt, rasch durchführbar ist.
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Zweckmäßig kann dabei das Zwischenglied eine feste Schrägfläche und
im Anschluß daran eine in ihrer Neigung verstellbare Schrägfläche aufweisen, von
der über einen doppelarmigen Schwinghebel die Vorschubbewegung an den Werkzeugträger
weitergegeben wird. Die verstellbare Schrägfläche kann an einem in einer Ausnehmung
des Zwischengliedes schwenkbaren Kreissegment vorgesehen sein, dessen Kreismittelpunkt
sich im Endpunkt der festenSchrägfläche befindet, wobei nach der einstellbaren Schrägfläche
eine leicht abfallende Strecke vorgesehen ist. Bei Einrichtungen zum Langdrehen
mit einschaltbarer und verstellbarer Unterbrechung des Längsvorschubes beim Stufendrehen
kann an dem mit dem einen Rollenarm die Vorschubkurve abtastenden doppelarmigen
Übertragungshebel des Hebelgestänges ein zweiter Rollenarm zum ersteren verschwenkbar
und feststellbar angeordnet sein, der mit einer zweiten, gegenüber der ersten verschwenk-
und feststellbaren Steuerkurve zusammenarbeitet. Durch eine solche Ausgestaltung
kann, wie noch näher ausgeführt, der
Längsvorschub in zwei Teilabschnitte
unterteilt und dazwischen ein hinsichtlich seiner Zeitdauer je nach Erfordernis
einstellbarer Stillstand eingeschaltet werden.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 und 1 a eine beispielsweise Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Übertragungsmechanismus für ein Werkzeug zum Einstechen, Abstechen
oder Formdrehen od. dgl., in Fig. 2, 2a, 2 b und 2 c für ein Werkzeug zum Längsdrehen
von Werkstücken, die einen bzw. zwei verschiedene Durchmesser aufweisen, die Fig.
3 a, 3 b zeigen verschieden langgedrehte Werkstücke.
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Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 setzt sich ein Arbeitsgang
des Werkzeuges zusammen: 1. aus dem raschen Vorlauf aus der Grundstellung in die
Arbeitsstellung, 2. aus dem eigentlichen Arbeitsweg, 3. aus dem raschen Rücklauf
(Weg 1 + Weg 2) in die Grundstellung.
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Von diesen drei Teilabschnitten eines Arbeitsganges ist erfindungsgemäß
der Abschnitt 2, das ist der Arbeitsweg, verstellbar. Bevor jedoch auf diese Einstellung
näher eingegangen wird, soll die Übertragung der Bewegung von der Steuerkurve aus
auf das Werkzeug nach Fig. 1 erläutert werden.
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Auf der Steuerwelle 1 sitzt - zweckmäßig verstellbar, um den Einsatzzeitpunkt
ändern zu können -die Steuerkurve 2 (Drehrichtung ist im Uhrzeigersinn angenommen).
Diese Kurve verläuft über etwa Breiviertel des Umfanges bis zu einem Höchstpunkt
gleichmäßig ansteigend und fällt von hier rasch zum Beginn der Kurvenfestigung ah.
Der letzte Teil bestimmt den raschen Rücklauf des Werkzeuges.
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Auf der Kurve 2 rollt die Rolle 4 ab, die an dem Ende des einen Hebelarmes
eines doppelarmigen Hebels 3 sitzt. Der andere Hebelarm ist bei 3' ge-:,chlitzt.
In diesem Schlitz ist das eine Ende der Schubstange 5 verstell- und feststellbar,
wogegen das andere Ende an einem einarmigen Schwinghebel 6 angelenkt ist. Das freie
Ende dieses Schwinghebels 6 trägt einen verstell- und feststellharen Gleitstift,
-mit Welchem das Hebelende auf das eine Ende eines Schiebers 7 einwirkt, der durch
die Feder 8 ständig gegen den Gleitstift gedrückt wird. Die Bewegung des.S.chieber;
7 wird sodann mittels Schrägflächen, über die eine Rolle 11 eines doppelarmigen
Schwinghebels 12 abrollt, und mittels dieses Hebels 12, -der an seinem andern -Ende
einen Gleitstift 17 trägt, auf den Werkzeugschlitten 13 mit dem Drehstahl 14 im
Sinne ,der hcWegung gegen das Werkstück 15 hin übertragen.
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In der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet sich die Rolle 4 am Endpunkt
der Steigung der Steuerkurve und dementsprechend das Werkzeug am Ende seines Arbeitsweges
(Einstichtiefe) bei II. Es ist dies auch die äußerste Verschiebung des Schiebers
7 .nach links bzw. das linke Ende des Schieberweges L. Dieser Gesamtschieberweg
soll stets gleich -groß sein, .also -der Arbeitsgang des Werkzeuges immer durch
den .gleichen Schieberweg erzielt werden, der durch Anschläge begrenzt ist. Veränderlich
beeinflußbar und unabhängig einstellbar sollen dagegen erfindungsgemäß der Arbeitsweg
des Werkzeuges und durch Änderung der Geschwindigkeit der Schieberbewegung der Einsatzzeitraum
des Werkzeuges sein.
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Wird die Schubstange bei der.aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung der
übrigen Teile zunächst in die.gestrichelte .Lage bei _-i -gebracht, so wird bei
Weiterdrehung der Steuerwolle die Rolle 4 rasch. nach links, der Punkt A samt der
Schubstange 5 und dem Hebel 6 nach rechts ausschlagen und- der Schieber 7 durch
die Feder 8 rasch an das rechteEnde des S chieberweges L gebracht. Hierauf tastet
die Rolle 4 des Hebels 3 die gesamte Steigung der Kurve ab und wenn diese, wie gezeichnet,
sich auf etwa 801/o des Umfanges verteilt, so wird der nun folgende Schieberweg
L für den Arbeitsgang des Werkzeuges während 80 % einer Gesamtumdrehung der Steuerwelle
bzw. Kurve erreicht. Wird dagegen die Schubstange 5 mit ihrem freien Ende in die
mit vollen Linien gezeichnete Lage B gebracht, so wird der gleiche Schieberweg wie
früher, also der gleiche (durch Anschläge begrenzte) Ausschlag des Hebels 6 schon
bei einem kleineren Weg der Rolle über die Kurve und damit auch durch einen kleineren
Teil des Gesamtkurvenumfanges (etwa den angestrichelten Teil der Kurve) erreicht.
Die Rolle 4 wird bei Weiterdrehung der Welle 1 im Uhrzeigersinn entsprechend dem
gleich großen Ausschlag des Punktes B (wie früher A) nach rechts nur
ein kleines Stück nach links einrücken und erst wieder beim Auflaufen auf den angestrichelten
Kurventeil bis zu dessen Spitze den gleichen Weg am Schieber 7 bewirken, der den
Arbeitsweg des Werkzeuges bestimmt. Der Einsatzzeitraum des Werkzeuges beträgt dann
nur etwa 20'°/o der Gesamtumdrehung der Steuerwelle. So kann .durch Verstellen der
Schubstange entlang des Schlitzes 3' erfindungsgemäß ein beliebiger Teil der Kurve
für die Einwirkung auf den Schieber herausgegriffen und die entsprechende Einsatzzeit
des Werkzeuges pro Umdrehung nach Erfordernis eingestellt werden.
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Zur hiervon unabhängigen Einstellung verschiedener Arbeitswege bei
gleichem .raschem Vorlauf G-I des Werkzeuges ist der Schieber 7 wie folgt ausgebildet:
Er hat ungefähr in der Mitte eine kreisbogensegmentartige Ausnehmung .(Fig. 1a).
In dieser Ausnehmung des Schiebers sitzt .ein Kreissegment 9 und ist dort mit einer
Platte 10 zusammen durch eine Klemmschraube 1.6 festgeklemmt. Die Platte 10 weist
eine Abschrägung G-I auf, die beim Verschieben des Schiebers nach links den raschen
Vorschub des Werkzeuges herbeiführt; vom Punkt I bis II ist auch das Segment 9 durch
eine Schrägfläche begrenzt, und die Bewegung der Rolle 11 über diesen Teil
I-II des Segmentes 9 bestimmt den Arbeitsweg des Werkzeuges. Der Mittelpunkt des
Kreises der -segmentförmigen Ausnehmung im Schieber bzw. des Segmentes 9 liegt im
Punkt I am Ende der Schrägung der Platte 10. Durch Verschwenken und Festklemmen
des Segmentes nach Lösen und wieder Anziehen der Klemmschraube kann die .Strecke
I-II stets im Anschluß an G-I -mehr oder weniger geneigt und damit der Arbeitsweg
bei gleichem Vorlauf stufenlos innerhalb gewisser Grenzen von 1\7u11 bis zu einem
Maximum geregelt werden, wobei zur Erleichterung der Neueinstel.lung des Segmentes
dieses eine Skala trägt. Beim raschen Rücklauf entsprechend dem Abrollen der Rolle-4
des Hebels,3 auf dem steilen Abstieg der kurve 2 nach Erreichen des höchsten Punktes
der Kurve wird der Schieber durch die Feder .8 -nach rechts verschoben, wobei die
Rolle nunmehr umgekehrt -vom Punkt II über I in die Grundstellung G zurückgelangt.
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:Das Ausführungsbeispiel ,nach Fig. 2 betrifft das Langdrehen, wobei
.also -das Werkzeug eine Längsbewegung parallel zur Werkstückachse-vollführt..Dieser
-Arbeitsweg .soll wieder :innerhalb bestimmter Grenzen stufenlos ;regelbar -.sein,
desgleichen, unabhängig .davon, die Einsatzzeit .des Werkzeuges über eine I_Tmdrehung
der .-Steuerwelle. Zu fletzterein Zwecke
dient auch in diesem Fall
.erfindungsgemäß ein im Übertragungsmechanismus vorgesehenes, verstellbares Schaltorgan,
und zwar wieder eine verstellbare Schubstange, welche .das Übersetzungsverhältnis
-von der Steuernocke auf öden Schieber-weg derart .zu ändern gestattet, daß der
einmal eingestellte Arbeitsweg -über eine Drehung -der S.teuerwel.le mit größerer
oder kleinerer Geschwindigkeit entsprechend einem kleineren oder größeren Teil der
Steuerkurve zurückgelegt wird.
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Der Längsschlitten ist hier unmittelbar mit dem Werkzeugträger verbunden,
und der Arbeitsweg des Schlittens wird in bei Werkzeugmaschinen ohne Kurvensteuerung
an sich bekannterweise durch Verschieben eines Gleitsteines verkürzt oder verlängert.
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In Fig. 2 ist der Längsschlitten 21 am Ende seines Arbeitsweges in
seiner äußersten linken Stellung ersichtlich. Erzielt wird dieser Arbeitsweg mit
Hilfe des doppelarmigen Schwinghebels 22, der Zugstange 24 und des doppelarmigen
Schwinghebels 25 durch Abtasten der Steigung der Kurve 30 durch die Rolle 27, die
- entsprechend der Vollendung des Arbeitsweges - am höchsten Punkt der Kurve 30
steht. Bei Weiterdrehung der Steuerwelle 29 vollzieht sich der rasche Rücklauf,
wobei der Längsschlitten 21 von einer (nicht dargestellten) Feder in die äußerste
Stellung nach rechts bewegt wird (Grundstellung). Dieser Rückweg wird von einem
Anschlag 33 begrenzt. Hierbei ist die Zugstange 24 in der Lage A mit dem Hebel 22
verbunden, und es ist der gesamte Weg der Rolle 27 über die Steigung der Kurve 30
erforderlich, um den Längsschlitten um den eingestellten Arbeitsweg zu verschieben.
War die Steigung der Kurve auf etwa 80 % des Umfanges verteilt, so hat sich der
Langdrehvorgang während 80% einer ganzen Umdrehung der Steuerwelle abgewickelt.
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Wird die Zugstange 24 mit dem Hebel 22 im Punkt B verbunden, so wird
ein viel kleinerer Weg der Rolle 27 über einen kleineren Teil der Kurve die gleiche
Bewegung am Langdrehschlitten bewirken, d. h., der eingestellte Langdrehvorgang
erfolgt nun über einen kleineren Teil einer Umdrehung der Steuerwelle, etwa bloß
über 20 °/o. Der Schlitz 23 im Hebel 22 gestattet jede gewünschte Zwischenlage.
Soweit wirkt sich die Erfindung in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 aus.
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Eine weitere Verbesserung der Erfindung ist zweckmäßig, sobald an
Stelle des eben geschilderten einfachen Langdrehvorganges ein Werkstück mit verschiedenen
Durchmessern bearbeitet werden soll. Solche Werkstücke sind z. B. in den Fig. 3
a und 3 b der Zeichnung dargestellt. Hier ist ein Stillstand im Längsvorschub einzuschalten,
während welcher eine Radialverstellung des Drehstahls (mittels nicht dargestellter
Mittel) erfolgt. Für solche kombinierten Drehvorgänge war bisher eine Steuerkurve
etwa nach Fig. 2c erforderlich, in welcher die kreisbogenförmigen Teile den Stillstand
und die Dauer der Pause bestimmen. jede solche Kurve war jedoch nur für ein Werkstück
verwendbar.
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Der Erfindung gemäß wird auf der Steuerwelle 29 eine zweite Kurve
28 vorgesehen (Fig. 2b), und dieser Kurve wird ein zweiter Rollenhebel 25a zugeordnet
(Fig.2, 2a), der zum Hebel 25 verschwenkbar und in verschiedenen Lagen mittels
der Schrauben 31 und 32 festklemmbar ist. Er trägt die Rolle 26 zum Abtasten der
zweiten Kurve 28. Die beiden Kurven 28 und 30 sind erfindungsgemäß gleichfalls auf
der Steuerwelle 29 gegeneinander verdrehbar und in jeder erforderlichen Lage festklemmbar.
Die F. 2-b .zeigt .die beiden .Kurven in gegeneinander versetzter Lage. Das Langdrehen
Wird -mit der Kurre .2 .8 :und dem gegenübar dein Nebel 25 .entsprechend verschwenkten
-Rollenhebel 25a begonnen. Te xuTah dem Maß der Versstellung kommt .ein -kleinerer
Abschnitt der Steigung der Kurve 28 am Hebel 25.a -zur -Wirkung, -entsprechend dem
ersten Langdrehweg. Hat die zugeordnete Rolle 26 den höchsten Punkt ciex.Steigung
der Kurve 28 erreicht, so ist auch der erste Langdrehweg beendet, und es beginnt
die vorgesehene Pause in der weiteren Längsbewegung des Werkzeuges dadurch, daß
der Rest der Kurve 28 (Fig. 2b) ohne weitere Steigung kreisbogenförmig verläuft.
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Wird angenommen, daß die Pause so lange dauern soll, -wie der ganze
steigungslose Abschnitt der Kurve 28 bestimmt, so darf die Rolle 27 des Hebels 25
die Kurve 30 erst dann berühren, wenn die Rolle 26 das Ende der Kurve 28 erreicht
hat. Nun setzt der zweite Langdrehweg entsprechend der restlichen Steigung der Kurve
30 ein.
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Soll dagegen der eingeschaltete Stillstand des Längsvorschubes kürzer
sein, so wird Kurve 30 im Uhrzeigersinn so weit verdreht, daß die Rolle 27 die Kurve
30 schon berührt, wenn die Rolle 26 den steigungslosen Abschnitt auf der Kurve 28
noch nicht zur Gänze abgetastet hat. Diese weitere Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht
somit den Längsvorschub in zwei gewünschte Teilabschnitte zu unterteilen, dazwischen
einen Stillstand der Längsbewegung einzuschalten und dessen Zeitdauer je nach Erfordernis
einzustellen.