DE1086109B

DE1086109B - Device for stopping the spindle of an automatic lathe

Info

Publication number: DE1086109B
Application number: DEB28166A
Authority: DE
Inventors: William Ogilvie
Original assignee: BSA Tools Ltd
Current assignee: BSA Tools Ltd
Priority date: 1953-10-30
Filing date: 1953-10-30
Publication date: 1960-07-28

Description

Vorrichtung zum Stillsetzen der Spindel einer selbsttätigen Drehbank Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stillsetzen der Spindel einer selbsttätigen Drehbank in bestimmter Winkelstellung durch Bremsen und Weiterdrehen der Spindel durch einen beim Abkuppeln des Hauptantriebes selbsttätig einschaltbaren Zusatzmotor bis zum Einfallen einer Sperre in eine mit der Spindel umlaufenden Rast.Device for stopping the spindle of an automatic lathe The invention relates to a device for stopping the spindle of a automatic lathe in a certain angular position by braking and further turning the spindle can be switched on automatically when the main drive is uncoupled Additional motor until a lock engages in a detent that rotates with the spindle.

Es ist zum Stillsetzen der Spindel einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehbank, in einer bestimmten Winkelstellung bekannt, beim Abkuppeln des Hauptantriebes selbsttätig einen Zusatzmotor einzuschalten, dem eine Sperre zugeordnet ist, die zum Einfallen in eine mit der Spindel umlaufende Rast gebracht wird und der über einen Schneckentrieb auf den äußeren Teil einer auf der Spindel angeordneten Lamellenkupplung einwirkt. Das Einschalten ist entweder elektrisch oder hydraulisch betätigbar, so daß zusätzliche elektrische bzw. hydraulische Steuermittel erforderlich sind. Dadurch wird der Gesamtaufbau kompliziert, so daß auch die Gefahr von Störungen besteht. Bei der elektrischen Steuerung sind dabei ferner Zeitverluste unvermeidbar, da der Motor bei jedem neuen Arbeitsgang eine gewisse Zeit benötigt, um seine volle Drehzahl zu erreichen, während bei einer hydraulischen Steuerung mit einem ununterbrochen umlaufenden Motor außer einer ersten mittelbar betätigbaren Rutschkupplung eine zweite Rutschkupplung mit zusätzlichen hydraulischen Steuer- und Einstellorganen erforderlich ist, wobei die Abbremsdauer insofern an bestimmte Grenzwerte gebunden ist, als bei der Anwendung eines stärkeren, die Geschwindigkeit der Schwungmassen in kürzerer Zeit herabsetzendenBremsdruckes derVerschleiß und dieWärmeentwicklung größer werden.It is used to shut down the spindle of a machine tool, in particular a lathe, known in a certain angular position, when uncoupling the main drive automatically switch on an additional motor, which is assigned a lock, the is brought to collapse into a detent rotating with the spindle and the over a worm drive on the outer part of a multi-disc clutch arranged on the spindle acts. Switching on can be actuated either electrically or hydraulically, see above that additional electrical or hydraulic control means are required. Through this the overall structure becomes complicated, so that there is also a risk of interference. In the case of electrical control, losses of time are also unavoidable, since the Motor needs a certain amount of time to reach its full speed with each new operation to achieve, while with a hydraulic control with an uninterrupted revolving motor apart from a first indirectly operable slip clutch second slip clutch with additional hydraulic control and adjustment elements is required, whereby the braking time is bound to certain limit values is, than when using a stronger one, the speed of the centrifugal masses in a shorter time reducing brake pressure wear and heat development grow.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, - daß als Zusatzmotor eine Turbine mit auf der Drehspindel aufgebrachtem Läufer dient, dessen Schaufeln entgegen der Arbeitsdrehrichtung der Drehspindel.beaufschlagtsind, und daß der Läufer nur bei der der Arbeitsdrehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung durch die Sperrvorrichtung stillsetzbar ist. Zum selbsttätigen Stillsetzen und Festhalten der Arbeitsspindel dient somit ein auf der Arbeitsspindel angebrachter Läufer, der eine Bremsvorrichtung bildet, auf den ein Luftstrahl zum Verzögern und dann zum Umkehren der Rotation der Arbeitsspindel in Verbindung mit den sicheren Stillsetzmitteln zum Stillsetzen einer solchen Gegendrehung und zum Halten der Arbeitsspindel in einer vorbestimmten Lage gegen die Wirkung des Rotors einwirkt. Infolge eines derartigen unmittelbaren Antriebs der Kupplung fallen die bei den bekannten Steuervorrichtungen unerläßlichen Nebeneinrichtungen, wie elektrischer Hilfsmotor mit Schneckentrieb; elektrische und hydraulische Schaltmittel, fort, so daß eine in ihrer Gesamtheit weitgehend vereinfachte Bauart mit zuverlässiger Wirkungsweise entsteht.According to the invention it is provided that a turbine is used as an additional motor with mounted on the rotating spindle rotor is used, the blades against the Working direction of rotation of the turning spindle. Are acted upon, and that the rotor only at the direction of rotation opposite to the working direction of rotation by the locking device can be shut down. For automatically stopping and holding the work spindle Thus, a rotor attached to the work spindle serves as a braking device forms on which an air jet to decelerate and then to reverse the rotation the work spindle in connection with the safe stopping means for stopping such a counter-rotation and to hold the work spindle in a predetermined Position acts against the effect of the rotor. As a result of such an immediate Drive of the clutch are the indispensable in the known control devices Ancillary equipment, such as an electric auxiliary motor with worm drive; electrical and hydraulic switching means, so that one in its entirety largely Simplified design with a reliable mode of operation is created.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung einer Luftturbine als Zusatzmotor die in die Rast einfallende Sperre bei offener Druckluftzufuhr zur Luftturbine durch einen Druckluftkolben in ihre Wirklage druckbar ist, während die Rast mit einer die Sperre bei in Arbeitsdrehrichtung laufender Spindel wieder aushebenden Schrägfläche, bei umgekehrter Drehrichtung die Spindel an der Sperre jedoch festhaltenden Begrenzungsfläche versehen ist.An advantageous development of the invention is that at Using an air turbine as an additional motor, the lock falling into the detent when the compressed air supply to the air turbine is open through a compressed air piston into its Actual position is printable, while the detent with a lock in the working direction of rotation running spindle again excavating inclined surface, with reverse direction of rotation however, the spindle on the lock is provided with a retaining surface.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen erläutert. Es stellt dar Fig. 1 einen schematischen Aufriß des Spindelstocks einer automatischen Drehbank mit Turbinenantrieb und zugehöriger Luftsteuereinrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf den die Luftzuführung zu dem Turbinenantrieb steuernden Nocken, Fig. 3 eine Draufsicht auf die. in Fig. 1 gezeigte Einrichtung, Fig.4 eine schematische Draufsicht teilweise im Schnitt auf den Antrieb und die Anhalteeinrichtung. Die Hauptspindel ist in beliebiger zweckmäßiger Weise, z. B. durch zwei Kegelkupplungen 1, sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung antreibbar, damit die üblichen Arbeiten ausgeführt werden können.The invention is explained with reference to the drawings. It shows Figure 1 is a schematic elevation view of the headstock of an automatic lathe with turbine drive and associated air control device, FIG. 2 is a plan view on the cam controlling the air supply to the turbine drive, FIG. 3 a Top view of the. Device shown in Fig. 1, Fig. 4 is a schematic plan view partly in section of the drive and the stopping device. The main spindle is in any convenient manner, e.g. B. by two cone clutches 1, both Drivable in both forward and reverse directions, so that the usual work can be executed.

An der Spindel 3 befindet sich ein Flansch 5, der mittels in Schlitzen 8 sitzender Bolzen 7 einstellbar ist. Der Flansch 5 hat an seiner Außenfläche zwei gleich weite, als Rasten dienende Einschnitte 9, deren eine Seite parallel zu einer Axialebene durch die Spindel und deren andere S eitert geneigt dazu sind. Am Flansch 5 befestigt und die Spindel 3 umgebend, befindet sich eine Turbinenscheibe 11 mit Schaufeln 13, auf die ein Luftstrahl von etwa 3 at Druck aus einer Düse 15 gerichtet ist, die an einem an- dem Maschinengestell befestigten Ventilblock 17 angeordnet ist. Vom Ventilblock 17 erstreckt sich eine Sperrklinke 19, deren freies Ende mit einem der Einschnitte zusammenarbeitet. Die Klinke 19 ist an dem Ventilblock 17 mittels eines Bolzens 21 artgelenkt: auf sie wirkt eine auf einem Bolzen angeordnete Feder 22, die das freie Ende der Klinke 19 aus dem Einschnitt 9 zu entfernen sucht. An der Klinke 19 ist ein Widerlager 23 angeordnet, das in Berührung mit einem pneumatisch betätigten Kolben 25 ist. Am hinteren Ende der Klinke 19 befindet sich ein einstellbarer Stift 27, der gleitbar in einen Schlitz 39 in einem Ventilhebel 34 eingepaßt ist. Der Ventilhebel 34 ist auf dem Ventilblock 17 unterhalb der Klinke 19 angeordnet und auf einem Bolzen 31 artgelenkt, wobei das freie Ende des Ventilhebels 34 in Berührung mit einem Luftzuführungsventi130 ist.On the spindle 3 there is a flange 5, which by means of slots 8 seated bolt 7 is adjustable. The flange 5 has two on its outer surface equally wide incisions 9 serving as notches, one of which page inclined parallel to an axial plane through the spindle and its other side to are. Attached to the flange 5 and surrounding the spindle 3 there is one Turbine disk 11 with blades 13 on which an air jet of about 3 at pressure is directed from a nozzle 15, which is attached to a machine frame Valve block 17 is arranged. A pawl extends from the valve block 17 19, the free end of which cooperates with one of the incisions. The latch 19 is articulated on the valve block 17 by means of a bolt 21: acts on them on a bolt arranged spring 22, which the free end of the pawl 19 from the Seeks to remove incision 9. An abutment 23 is arranged on the pawl 19, which is in contact with a pneumatically operated piston 25. At the far end The pawl 19 houses an adjustable pin 27 which is slidable into a slot 39 is fitted in a valve lever 34. The valve lever 34 is on the valve block 17 arranged below the pawl 19 and articulated on a bolt 31, wherein the free end of the valve lever 34 in contact with an air supply valve 130 is.

An der Kegelkupplung 1 greift ein Hebel 33 an, dessen freies Ende mit einer auf einer Welle 37 angeordneten Kurventrommel 35 im Eingriff steht. Die Nockenbahn 29 der Kurventrommel 35 ist in Berührung mit einer Rolle 41, die an einem Steuerhebel 43 angeordnet ist, dessen freies Ende einen daran befestigten Anschlag 45 aufweist, welcher den Kolben 47 berührt. Dieser betätigt das Luftsteuerventi149 und hält es in der geschlossenen Stellung. Steuerventil und Luftzuführungseinrichtung sind mittels Leitung 50 mit dem Ventilblock 17 verbunden.A lever 33 acts on the cone clutch 1, the free end of which is in engagement with a cam drum 35 arranged on a shaft 37. the Cam track 29 of the cam drum 35 is in contact with a roller 41 which is on a Control lever 43 is arranged, the free end of which has a stop attached thereto 45 which contacts the piston 47. This actuates the air control valve 149 and holds it in the closed position. Control valve and air supply device are connected to the valve block 17 by means of line 50.

Wenn die Maschine in Tätigkeit und selbsttätig gesteuert ist und die Spindel 3 in bestimmter Lage gehalten werden soll, um ein Fräsen oder eine andere Bearbeitung an dem Werkstück vorzunehmen, wird der Vorwärtsantrieb der Spindel 3 selbsttätig durch die Kurventrommel 35 unterbrochen, die über den Hebel 33 die Kegelkupplung 1 löst. Gleichzeitig wird das Luftsteuerventil 49 durch die Nockenbahn 29 der Kurventrommel 35 geöffnet, die in einer vorbestimmten Stellung die Rolle 41 berührt. Diese betätigt den Hebel 43; so daß der Anschlag 45 in Berührung mit dem Kolben 47 kommt, der das Luftsteuerventil 49 öffnet, wodurch Druckluft in die Leitung 50 einströmt.When the machine is in operation and automatically controlled and the spindle 3 is to be held in a certain position in order to carry out milling or other processing on the workpiece, the forward drive of the spindle 3 is automatically interrupted by the cam drum 35 , which is controlled via the lever 33 the cone clutch 1 releases. At the same time, the air control valve 49 is opened by the cam track 29 of the cam drum 35 , which contacts the roller 41 in a predetermined position. This actuates the lever 43; so that the stop 45 comes into contact with the piston 47, which opens the air control valve 49, whereby compressed air flows into the line 50.

Strömt Druckluft durch die Leitung 50, so wird ein Luftstrahl aus der Düse 15 auf die Flügel 13 der Scheibe 11 gerichtet, wodurch zuerst die Geschwindigkeit der Vorwärtsdrehung der Spindel 3 rasch verlangsamt, dann diese Drehung beendet und schließlich die Spindel 3 in umgekehrter Richtung gedreht wird.When compressed air flows through line 50, an air jet is emitted the nozzle 15 is directed towards the blades 13 of the disc 11, thereby first increasing the speed the forward rotation of the spindle 3 is rapidly slowed down, then this rotation is stopped and finally the spindle 3 is rotated in the reverse direction.

Wenn der Luftstrahl zur Wirkung gelangt, wird gleichzeitig die pneumatische Steuereinrichtung im Ventilblock 17 betätigt. Das Luftzuführventil 25 wird durch Luftdruck betätigt und bewegt die Klinke 19 entgegen dem Druck der Feder 22 und bringt ihr freies Ende in Berührung mit dem Flansch 5. Während die Werkspindel 3 sich noch weiter in Vorwärtsrichtung dreht, fällt die Klinke 19 in die Bahn des Einschnitts 9, wird aber durch die schräge Seite des. Einschnitts 9 herausgehoben, so daß die Vorwärtsbewegung der Werkspindel 3 durch die Klinke 19 nicht behindert wird.When the air jet takes effect, it becomes pneumatic at the same time Control device in valve block 17 actuated. The air supply valve 25 is through Air pressure actuates and moves the pawl 19 against the pressure of the spring 22 and brings its free end into contact with the flange 5. While the work spindle 3 rotates even further in the forward direction, the pawl 19 falls into the path of the Incision 9, but is lifted out through the inclined side of the incision 9, so that the forward movement of the work spindle 3 is not hindered by the pawl 19 will.

Wenn die Werkspindel 3 angehalten ist und anschließend begonnen hat, sich in entgegengesetzter Richtung zu drehen, und das Werkstück sich in die geeignete Winkellage für das Fräsen oder eine andere Bearbeitung bewegt hat, wird die Klinke 19 durch den Luftzylinder in Eingriff mit dem Einschnitt 9 gebracht, und die parallel zu einer Axialebene durch die Spindel liegende Fläche des Einschnitts schlägt an die Klinke an. Wenn die Klinke 19 in den Einschnitt 9 gebracht wird, schwenkt sie um den Bolzen 21 und betätigt den Einstellstift 27, der in den Schlitz 39 im Ventilhebel 34 paßt, wodurch der Ventilhebel 34 bewegt und die Luftzufuhr zur Düse 15 durch Schließen des Ventils 30 abgesperrt wird.When the work spindle 3 has stopped and then started to rotate in the opposite direction and the workpiece has moved into the appropriate angular position for milling or other machining, the pawl 19 is brought into engagement with the incision 9 by the air cylinder , and the surface of the incision lying parallel to an axial plane through the spindle strikes the pawl. When the pawl 19 is placed in the incision 9, it pivots about the bolt 21 and actuates the adjustment pin 27 which fits into the slot 39 in the valve lever 34, thereby moving the valve lever 34 and shutting off the air supply to the nozzle 15 by closing the valve 30 will.

Wenn das Fräsen oder die sonstige Bearbeitung am feststehenden Werkstück durchgeführt ist, bringt die Nockenbahn 29 der Kurventrommel 35 die Rolle 41 in ihre normale Lage unter Freigeben des Steuerhebels 43 zurück, wodurch das Luftsteuerventil49 geschlossen und die Zuleitung von der Druckluft abgesperrt wird. Wenn die Luftzuleitung unterbrochen ist, bewegt die Feder 22 die Klinke 19 außer Eingriff mit dem Einschnitt 9 in dem Flansch 5, und der Antrieb auf die Spindel 3 beginnt wieder, veranlaßt durch die Kurventrommel 35, welche die Kegelkupplung in eine Betätigungsstellung für den Antrieb der Spindel 3 bewegt, zu wirken.When milling or other processing on the fixed workpiece is performed, the cam track 29 of the cam drum 35 brings the roller 41 in their normal position by releasing the control lever 43, whereby the air control valve 49 closed and the supply line is shut off from the compressed air. When the air intake is interrupted, the spring 22 moves the pawl 19 out of engagement with the incision 9 in the flange 5, and the drive on the spindle 3 begins again, caused by the cam drum 35, which the cone clutch in an actuating position for driving the spindle 3 moves to act.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for stopping the spindle of a automatic lathe in a certain angular position by braking and further turning the spindle can be switched on automatically when the main drive is uncoupled Additional motor until a lock engages in a detent that rotates with the spindle, characterized in that a turbine on the rotating spindle as an additional motor (3) attached rotor (11) is used, whose blades (13) counter to the working direction of rotation the rotating spindle can be acted upon, and that the rotor (11) only in the working direction of rotation opposite to the spindle. The direction of rotation can be stopped by the locking device (9, 19) is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that when used an air turbine as an additional motor, the lock (19) falling into the detent (9) open compressed air supply to the air turbine through a compressed air piston in their effective position is printable, while the latch (9) with a lock in the working direction of rotation running spindle again excavating inclined surface, with reverse direction of rotation however, the spindle on the lock is provided with a retaining surface. In Publications considered: German Patent No. 831475.