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Automatische Be- und Entladeeinrichtunb für etwa wellenförmige Werkstücke:
bei einer Zahnradwälzfräsmaschine mit vertikaler Aufspannachse Die Erfindung bezieht
sieh- auf eine automatische Be- und Entladeeinrichtung für etwa wellenförmige Werkstücke
bei einer Zahnradwälzfräsmaschine mit vertikaler Aufspannachse rriittels- einer
durch ein Schrittschaltwerk angetriebenen Transportkette,, auf der im Abstand des
Schrittvorschubes voneinander angeordnete Transportfächer zur Aufnahme, der Werkstücke
vorgesehen sind.
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Bei der Bearbeitung langer, insbesondere kopflustiger Wellen, wie
z. B. Flanschwellen od. dgl., ist das ochsengenaue Einbringen des Wellenwerkstückes
in die Aufspannachse mittels Transportscheibe schwierig, da die Transportscheibe
während der Übergabe und während ihrer schrittweisen Drehung die Werkstücke nicht
ausgerichtet festhalten kann bzw. nicht sicher verhindert; daß die Wellen sich in
der Achsstellung verändern. Durch eine geringe Achsabweichung kann häufig bei den
verhältnismäßig langen Wellen die Aufspannung zwischen Spitzen fehlschlau gen, zumal
in der Aufspannstellung noch ein Absetzen des Werkstückes notwendig ist.
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Es ist vorgeschlagen worden, die Transportfächer als gegen eine äußere
zylindfische Führungswand offene halbzylindrische Fächer auszubilden, die die Werkstücke
in die Auffangmäuler einer drehbaren Transpbrtscheibe übergeben, welche die Werkstücke
in die Aufspannmatritze der Fräsmaschine bringt. Eine besondere Ausbildung dieser
Einrichtung zum Transport von Wellen größerer Länge, wie z. B. Steckochsen für den
Kraftwagenbau, weist oberhalb der Transportkette eine synchron angetriebene, ebenfalls
mit außenseitig offenen Transportfächern ausgestattete Hilfskette auf; parallel
zu welcher außenseitig eine oberhalb der Transportscheibe unterbrochene Sicherungsschiene
verläuft.
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Es wird daher zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, daß die achsparallel
zur Einspannachse geführten Wellenstücke hängend transportiert und unmittelbar in
die Aufspangstellung gebracht werden.
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Zu diesem Zweck sind gemäß der Erfindung die auf Schienen geführten
Transportfächer der oberen Transportkette als schalenförmige Einhängefächer zur
hängenden Aufnahme der mit einem Flansch od. dgl. versehenen Werkstücke ausgebildet,
deren Bewegungsbahn die Aufspannaehse kreuzt, und welche die mit einem Flansch od.
dgl. eingehängten Werkstücke in der Aufspännstellung absenken.
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Zufolge dieser Ausbildung wird es ermöglicht, das durch die schrittweise
Bewegurig verursachte Versetzen und Pendeln der Werkstücke sicher zu vermeiden wie
-ohne einen besonderen Zubringer genau ochsengerecht zwischen die Spitzen des Drehtisches
und des Gegenhalters einzuführen und in dieser Aufspannstellung abzusenken, ohne
daß die Halterung vor dem Einspannen aufgehoben wird. Der Fortfall einer besonderen
Transportscheibe ergibt eine erhebliche Vereinfachung und Erleichterung des Maschinengetriebes.
Die Schalenform der Aufhängefächer erleichtert die Schienenführung und erzielt eine
lotrechte ausrichtende Hängestellung.
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Eine einfache Bauart der Einhängefächer, die ein leichtes Beschicken
ermöglicht, ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die von Schienen geführten
Einhängefächer aus einer einseitig offenen mit Bodenrand versehenen Büchse bestehen,
die einen Deckel besitzt, der eine Öffnung zum zentrierenden Eintritt eines am Gegenhalter
sitzenden und den Körnerschaft umgebenden Pinolenendes aufweist.
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Die Steuerung des in der Aufspannachse zentrierten Einhängefaches
ist in einfachster Weise dadurch zu bewirken, daß gemäß der Erfindung die Pinole
von ihrem zentrierenden Ende mit einer sich auf den Deckel auflegenden Schulter
versehen ist und die Führungsschienen des Einhängefaches in Richtung der Aufspannachse
federnd verschieblich sind.
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Auf der Zeichnung ist .eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
dargestellt. Es zeigt Abb. 1 in schaubildlicher Ansicht eine mit Flansch versehene
Steckachse eines Kraftwagens, die als Werkstückbeispiel angenommen ist, Abb. 2 eine
schematische Darstellung der Führungsbahn der Einhängefächer und der Gabelschuhe,
Abb.
3 eine Draufsicht auf die obere Führungsbahn nebst der Schienenführung und Kette,
Abb.4 eine Draufsicht auf die untere Führungsbahn der Hilfskette, Abb. 5 in vergrößertem
Maßstab einen Querschnitt nach Linie A -B in Abb. 3, Abb. 6 hierzu der entsprechende
Querschnitt nach Linie C-D der Abb. 4, Abb. 7 einen Schnitt gemäß Linie
G -H der Abb. 3, Abb. 8 einen Schnitt gemäß Linie E-F der Abb. 7 und
Abb. 9 einen dementsprechenden Schnitt etwa nach Linie J-K der Abb. 4.
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Am Gegenständer 1 einer Zahnradwälzfräsmaschine, die auf ihrem Bett
2 einen Drehtisch 3 besitzt, der zum Zweck des Aufspannens von Wellenwerkstücken
4 eine Körnerspitze 5 sowie um diese gescharte, stirnseitig in die Endfläche der
Welle eindringende Mitnehmerschneiden 6 (s. Abb. 6) aufweist, sind eine Führungsbahn
bildende Schienen 7, 8 ortsfest angeordnet. Die Bahn besitzt vorzugsweise eine Dreieckform
(s> Abb. 2 und 3). In den Winkelecken der Dreieckbahn sind Wenderäder 9,10 bzw.
ein Antriebskettenrad 11 vorgesehen, über die die endlose Kette 12 gespannt ist.
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Der Gegenhalter für das einzuspannende, mit einem Flansch 4' od. dgl.
versehene Werkstück 4 ist im Querhaupt 13 (s. Abb. 7) angeordnet und besteht aus
einer hydraulisch bewegten Pinole 14, die längsverschiebbar in einer Führungsbüchse
15 sitzt. Die Pinole 14 umschließt eine Körnerspitze 16, deren Schaft 16' mit einem
Hilfskolben 17, der ebenfalls hydraulisch betätigt werden kann, verbunden ist. Dieser
erteilt der Körnerspitze 16 einen zusätzlichen Vorschub.
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Die unmittelbar unter dem Gegenhalter durchlaufende Kette 12 ist mitin
die Aufspannachse ragenden Einhängefächern 18 besetzt. Die Aufspannachse wird von
den Körnerspitzen 5 und 6 gebildet, welche sich oberhalb und unterhalb der Kette
befinden und in der Ecke der Führungsbahn liegen.
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Die Einhängefächer 18 bestehen aus einer einseitig offenen, mit Bodenrand
versehenen Büchse, an deren Randkante ein Deckel 19 befestigt ist. Letzterer besitzt
eine Öffnung 20 zum zentrierenden Eintritt eines am Gegenhalter sitzenden und den
Körnerschaft 16' umgebenden Pinolendes 21. Letzteres ist vor dem zentrierenden Ende
mit einer sich auf den Deckel 19 auflegenden Schulter 21' versehen.
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Am Deckel 19 ist auf der einen Seite von der Bahnmitte die Kette 12
befestigt. Zu diesem Zweck ist in erforderlichem Abstand voneinander in der Längsrichtung
der Kette jeweils eine Kettenlasche 12' zu einer Befestigungsplatte vergrößert,
die mittels Schrauben 12" am Deckel 19 befestigt ist (s. Abb. 5).
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Auf der gegenüberliegenden Seite ist auf der Deckeloberseite ein Führungsschuh
22 befestigt, welcher den Schenkel der Führungsschiene 8 erfaßt. Unterhalb der Kette
12 stützt sich der Bodenrand 18' des Einhängefaches 18 auf die Leitschiene 7. Zufolge
dieser Anordnung sind die zur Außenseite der Führungsbahn offenen Einhängefächer
unbehindert zugängig, so daß der Teller 4' des Werkstückes 4 von der Außenseite
in das Einhängefach unbehindert eingeführt und auch wieder entnommen werden kann.
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Zur Führung der unteren Enden der Werkstücke 4 ist eine synchron angetriebene
mit einseitig offenen Gabelschuhen 23 besetzte Hilfskette 24 vorgesehen: Letztere
ist in einem Kanal U-förmigen Querschnittes geführt und verläuft entsprechend der
oberen Kette 12 über mit den Kettenrädern der letzteren durch Wellen gleichlaufend
verbundene Wendezahnräder 9', 10',11' (s. Abb. 4). Die Kanalwände 25 bilden hierbei
Gleitschienen für die mit den Kettenlaschen fest verschraubten Gabelschuhe. Damit
die Werkstückenden nicht aus der Gabelöffnung herauspendeln, ist eine parallel zum
Kettenkanal verlaufende Sicherungsschiene 26 vorgesehen.
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Wie in Abb. 5 und 6 dargestellt, werden die Werkstücke 4 mit ihrem
auf den Bodenrand 18' aufliegenden Teller 4' während des Transportes in solcher
Lage gehalten, daß ihre mit Zentrierbohrungen 27 versehene Stirnfläche oberhalb
der auf dem Drehtisch 3 angeordneten Körnerspitze 5 bzw. den Mitnehmerschneiden
6 liegt.
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An der Aufspannstelle des Werkstückes in der Maschine sind die beiden
Führungsschienen 7 und 8, wie aus Abb. 3 ersichtlich, unterbrbchen. Die Enden der
Führungsschiene 7 sind durch einen mittels Federn 28 abgestützten Steg 29 überbrückt.
In der Lücke zwischen den Enden der äußeren Führungsschiene 8 ist eine in einer
Gleitführung 30 durch Feder 32 abgestützte Konsole 31 angeordnet, die mit einer
dem Führungsschienenschenkel ähnlichen Leiste in den Führungsschuh 22 eingreift
(s. Abb. 7).
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Das Antriebskettenrad 11 sitzt auf einer Welle 33; die in dem Lagergehäuse
34 drehbar gelagert ist. Es besitzt mehrere Zentrierbücbsen 35, in die ein hydraulisch
gesteuerter Arretierzapfen 36 eintritt. Die Antriebsdrehung des Kettenrades 11 wird
durch einen hydraulischen Treibzylinder 37 hervorgebracht (siehe Abb. 8) in dem
ein fliegender, seitlich mit einer Verzahnung 38 versehener Kolben 39 beweglich
ist. In die Verzahnung 38 des Kolbens greift ein Zahnrad 40 ein, welches mittels
einer Freilaufkupplung 41 mit der Welle 33 verbunden ist. Bei einem Kolbenhub wird
jeweils die Kette 12 um einen Förderschritt voran bewegt, beim Kolbenrückhub ist
das Kettenrad 11. durch den Arretierzapfen wieder gesperrt, und die Rückdrehung
des Zahnrades 40 erfolgt im Freilauf.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Die
Einhängefächer 18 werden durch Einbringen der Werkstücke 4 von der Außenseite der
Bahn her besetzt; indem die Teller 4' in angehobener Stellung eingeführt sind und
dann auf den Bodenrand 18' aufgesetzt werden. Hierbei treten die unteren Werkstückenden
in die Gabelschuhe 23 ein und werden von der Sicherungsschiene 26 in dieser Stellung
gesichert. Durch den schrittweisen Vorschub der Kette 12 bzw. 24, wobei die Einhängefächer
auf den Schienen 7, 8 gleiten, gelangen die Werkstücke in die Aufspannachse (vgl.
Abb. 7).
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Beim Transportschritt ist die Pinole 14 in ihre Führungsbüchse 15
zurückgezogen und die Körnerspitze 16 völlig in die Pinolenbohrung versenkt. Sobald
der Transportschritt beendigt ist, arretiert der Zapfen 36 das Antriebskettenrad
11. Das Einhängefach 18 befindet sich jetzt etwa in der Aufspannachse, die durch
die Körnerspitzen 16, 5 festgelegt ist.
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Damit das Werkstück 4 mit seiner Zentrierbohrung 27 auf die untere
Körnerspitze 5 aufsetzen kann, muß dem Werkstück eine gewisse Längsverschiebung
und außerdem die Befreiung von der Abstützung im Fach erteilt werden. Zu diesem
Zweck wird die Pinole 14 hydraulisch abgesenkt. Das abgesetzte Ende 21 desselben
tritt zentrierend in die Öffnung 20 des Deckels
19 des Einhängefaches
ein. Die Schulter 21' der Pinole legt sich dann auf die Deckelfläche und drückt
bei weiterem Pinolenvorschub das Einhängefach 1.8 entgegen dem Stützdruck der Federn
28, 32 mitsamt der stützenden Brücke bzw. Konsole 29, 31 abwärts in Richtung auf
den Drehtisch, bis sich das Werkstück 4 aufsetzt und sich der Teller 4', wie bei
x in Abb. 7 angedeutet, frei gehend vom Bodenrand 18' des Einhängefaches 18 abhebt.
Nun tritt auch die Körnerspitze 16 aus der Pinole 14 heraus und in die Zentrierbohrung
des Werkstückes 4 ein. Ein hierbei angewendeter gewisser Längsdruck bewirkt das
Eindringen der Mitnehmerschneiden 6 in die Stirnfläche des Wellenendes, und die
Aufspannung ist damit bearbeitungsfertig.
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Nach der Bearbeitung des Werkstückes wird die Pinole 14 zurückgefahren
und die Körnerspitze 16 eingezogen. Hierbei drücken die Federn 28, 32 die Träger
des Einhängefaches auf Schienenhöhe und das Werkstück 4 wird wieder angehoben, so
daß es getragen wird. Der Zapfen 36 gibt nun das Kettenrad 11 frei, und ein weiterer
Transportschritt kann erfolgen. Hierauf wiederholt sich das oben beschriebene Arbeitsspiel.