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Vorrichtung zum Einrichten von Drehautomaten Der Gegenstand der Erfindung
ist eine Vorrichtung zum Einrichten von Drehautomaten, bei der die Steuerwellen
der Maschine sowohl von der Vorderale auch von der Rückseite her mit Hilfe von Handkurbeln
drehbar sind, deren Wellen durch axiales Verschieben in der einen Endstellung die
Handbetätigung, in der anderen Endstellung die selbsttätige Steuerung der Maschine
schalten.
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Vorrichtungen zum Einrichten einer selbsttätigen Maschine mit Hilfe
von einer einzigen, auf der Vorderseite der Maschine befindlichen Handkurbel sind
insbesondere bei Langdrehautomaten schon seit längerer Zeit verwendet worden. Dadurch,
daß eine einzige Kurbel zur Aus- und Einschaltung der selbsttätigen Steuerung und
zum Einrichten gleichzeitig dient, ist die Handhabung der betreffenden Vorrichtungen
sehr einfach. Bei schweren Automaten, die zwei Spindelstöcke aufweisen, reichen
diese bekannten Vorrichtungen zum Einrichten nicht mehr aus.
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Bei den schweren Mehrspindelautomaten sind Vorrichtungen der eingangs
erwähnten Gattung bereits benutzt worden. Diese bekannten Vorrichtungen haben jedoch
den Nachteil, daß sie mehrere Steuerorgane aufweisen. Die Ein- und Ausschaltung
der selbsttätigen Steuerung, gegebenenfalls die Ausschaltung des Schnellganges,
das Entkuppeln und Wiederzusammenkuppeln zweier oder mehrerer voneinander mehr oder
weniger unabhängiger Teile des Automaten werden im wesentlichen je durch ein Steuerorgan
bewirkt. Diese verschiedenen Steuerorgane erschweren jedoch die Inbetriebsetzung
des Automaten in bc @ rächtlicher Weise.
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Der Erfindung liegt infolgedessen der Gedanke zugrunde, eine Vorrichtung
zu schaffen, bei welcher das Einrichten von Drehautomaten sowohl von der Maschinenrück-
als auch von der -vorderseite her, und zwar beidesmal durch genau die gleichen Steuerbewegungen
wie bei der bekannten Vorrichtung mit einer einzigen Handkurbel erfolgt. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß die axiale Schaltverschiebung beider
Kurbelwellen gegenläufig gekuppelt ist, d. h. so, daß sich beide gleichzeitig entweder
in ausgezogener oder in eingestoßener Stellung befinden.
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Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in
den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Draufsicht des ersten
Ausführungsbeispiels, Fig. 2 einen Schnitt längs Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3
einen Schnitt längs Linie 111-III der Fig. 1 und Fig.4 einen Schnitt, ähnlich wie
der der Fig.3, des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Der dargestellte Langdrehautomat weist einen ersten auf einem Gestell
l in Längsrichtung verschiebbar angeordneten Spindelstock sowie auf in radialer
Richtung verschiebbaren Schlitten 3 angeordnete Werkzeuge 2 und vor dem Spindelstock
auf einem nicht dargestellten Hilfsapparat angeordnete axiale Werkzeuge auf.
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Die Bewegungen des Spindelstockes (Spannen, Werkstoffvorschub), der
Werkzeuge 3 und des vor dem Spindelstock stehenden Hilfsapparates (Schwenken, Schalten,
Vorschub der Werkzeuge) werden durch Kurven gesteuert, die auf einer zur Spindelstockachse
parallel liegenden, auf der Rückseite des Automatengestells 1 gelagerten Steuerwelle
4 sitzen.
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Der dargestellte Automat weist ferner einen zweiten Spindelstock und
einen vor diesem zweiten Spindelstock angeordneten Hilfsapparat 5 auf. Der zweite
Spindelstock liegt vor dem ersten Hilfsapparat und der zweite Hilfsapparat 5 vor
dem ersten Spindelstock.
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Eine Transportvorrichtung befördert die vor dem ersten Spindelstock
abgestochenen Werkstücke zum zweiten Spindelstock und führt das vordere Ende dieser
Werkstücke in die Spannzange des zweiten Spindelstockes ein. Dank der Anordnung
der beiden Spindelstöcke kann die Transportvorrichtung
ihre Aufgabe
einfach dadurch erfüllen, daß sie durch eine zu den Spindelstockachsen senkrecht
stehende Schwenkbewegung eines Armes die Werkstücke parallel führt. Die Bewegungsvorgänge
der Transportvorrichtung sowie des zweiten Spindelstockes, des Hilfsapparates 5
und der auf diesem Hilfsapparat angeordneten Werkzeuge werden durch Nocken gesteuert,
die auf einer Steuerwelle 6 sitzen. Diese Steuerwelle 6 ist auf' der Vorderseite
des Automatengestells gelagert, und sie liegt parallel zur ersten. Die Bewegungsvorgänge
beider Spindelstöcke und der dazugehörenden Werkzeuge sowie der Transportvorrichtung
werden dadurch synchronisiert, daß beide Steuerwellen 4 und 6 mittels einer querliegenden
Hohlwelle 8 und einer parallel zur Automatenachse liegenden Hilfswelle 9 gleichzeitig
angetrieben werden. Die Welle 8 selbst wird mittels einer Antriebsscheibe 7 vom
Hauptmotor des Automaten angetrieben. Diese Antriebsscheibe 7 ist auf einem am Automatengestell
1 befestigten Zapfen 10 (Fig. 2) frei drehbar gelagert. Ein Ritzel 11 ist mit der
Scheibe 7 fest verbunden und kämmt mit einem auf einer ersten Kurbelwelle 13 frei
drehbar, aber axial nicht verschiebbar gelagerten Ritzel 12. Die Kurbelwelle 13
ist in der hohlen Querwelle 8 gelagert. In der dargestellten Stellung treibt die
Scheibe 7 zwar das Ritzel 12 an, aber die Kurbelwelle 13 steht still. Ein Teil 14
des Ritzels 12 bildet eine Kupplungsmuffe, die mit dem entsprechend gebildeten hinteren
Ende der Welle 8 in Eingriff kommen kann. In der Zeichnung liegt die Kurbelwelle
13 so, daß die Muffe 14 entkuppelt ist. Wird aber die Welle 13 nach rechts in Fig.
2 gestoßen, so kommt die Muffe 14 in Eingriff mit der Welle 8, so daß letztere mit
der Antriebsscheibe gekuppelt wird.
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Eine Schnecke 15 sitzt auf der Welle 8 fest und kämmt mit einem auf
der Steuerwelle 4 sitzenden Schneckenrad 16. Eine zweite auf der Welle 8 sitzende
Schnecke 17 kämmt ihrerseits - mit einem auf der Hilfswelle 9 sitzenden Schneckenrad
18. Fig. 1 zeigt, daß die Hilfswelle 9 eine Muffe 19 aufweist, welche mit einer
Gegenmuffe 20 zusammenwirkt, auf der eine Verzahnung 21 vorgesehen ist. Die Hilfswelle
9 sowie die Querwelle 8 sind auf dem Gestell 1 axialfest gelagert. Die Gegenmuffe
20 ist auf einer Welle 22 in der Längsrichtung derselben verschiebbar. Wenn
sie sich in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet, werden die Drehbewegungen
der Hohlwelle 8 auf die Muffe 20 übertragen und letztere treibt dann ihrerseits
mittels ihrer Verzahnung 21 die zweite Steuerwelle 6 über ein Vorgelege 23 und ein
auf der Welle 6 sitzendes Ritzel 24. Wenn die Kurbelwelle 13 nach rechts gezogen
ist und wenn die Muffe 20 in der in Fig. 1 dargestellten Lage liegt, werden die
beiden Steuerwellen 4 und 6 von der Antriebsscheibe 7 gleichzeitig angetrieben.
Diese Lagen der Kurbelwelle 13 und der Muffe 20 entsprechen dem selbsttätigen Betriebszustand
des Automaten.
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Wenn die Kurbelwelle 13 nach links in die dargestellte Lage gestoßen
wird, wird der selbsttätige Antrieb der Steuerwellen 4 und 6 entkuppelt, so daß
die Scheibe 7 nur noch das Ritzel 12 antreibt. Die Wellen 4 und 6 können aber mittels
der auf der Vorderseite der Drehbank angeordneten Kurbel 26
von Hand angetrieben
werden, weil eine auf der Welle 13 sitzende Muffe 26 mit dem vorderen Ende der Welle
8 im Eingriff steht. Die beiden Muffen 14 und 26 liegen in einem solchen Abstand
voneinander, daß die Muffe 26 mit dem vorderen Ende der Welle 8 nur dann in Eingriff
kommt, wenn die Muffe 14 vom hinteren Ende der Welle 8 völlig entkuppelt ist, so
daß die Querwelle 8 nicht gekurbelt werden kann, solange die selbsttätige Steuerung
noch wirkt.
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Wenn die Kurbelwelle 13 in der dargestellten Lage liegt, können beide
Steuerwellen 4 und 6 von Hand angetrieben werden, da die Querwelle 8 nun durch die
Muffe 26 angetrieben wird.
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Das Kurbeln der Steuerwellen 4 und 6 von Hand von der Hinterseite
des Automaten aus wird dadurch ermöglicht, daß der Automat eine zweite Kurbelwelle
27 aufweist, welche zur ersten parallel liegt. Die Kurbel 28 dieser Welle
steht jedoch auf der Rückseite des Automaten und ermöglicht, die Welle 27 in axialer
Richtung zu verschieben. Die Welle 27 ragt durch eine Hohlwelle 29 hindurch, welche
auf dem Gestell t axialfest, aber drehbar gelagert ist. Eine auf der Welle 27 festsitzende
Muffe 30 kann mit dem hinteren Ende der Welle 29 in Eingriff kommen. Eine mit einer
Nut versehene Hülse 31 ist am vorderen Ende der Welle 27 befestigt. Beide Kurbelwellen
13 und 27 sind in bezug auf ihre Axialbewegungen mittels eines auf dem Automatengestell
l gelagerten zweiarmigen Schwenkhebels 32 gegenläufig miteinander gekuppelt. Der
Schwenkhebel 32
weist zwei Steuerstifte 34 und 35 auf, welche in die Nut der
Hülse 31 bzw. in eine Nut 36 der Muffe 26 hineinragen.
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Durch Hineinstoßen der Kurbelwelle 27 von der Rückseite des Automaten
wird somit der selbsttätige Antrieb ebenfalls entkuppelt, wie wenn die Welle 13
von der Vorderseite der Drehbank aus hineingestoßen wird.
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Nachdem der selbsttätige Antrieb der Wellen 4 und 6 von der Rückseite
des Automaten aus entkuppelt worden ist, können die Steuerwellen 4 und 6 von dort
aus ebenfalls von Hand gekurbelt werden. Zu diesem Zweck weist die Hohlwelle 29
ein. Ritzel 37 auf. Letzteres treibt die Kurbelwelle 13 über ein Vorgelege
38, eine mit zwei Ritzeln 40 und 41 versehene Hilfswelle 39
und ein an der Welle 13 befestigtes Ritzel 42 an. Die Hohlwelle 29 selber- wird
durch die Muffe 30 angetrieben. An Stelle des beschriebenen Zahnradgetriebes könnte
die Antriebsverbindung zwischen der Hohlwelle 29 und der Kurbelwelle 13 ebensogut
mittels Kettenrädern erfolgen.
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Nachdem der Maschinist, der den Automaten in Betrieb setzt, mit dem
Einrichten fertig ist, kann er den selbsttätigen Antrieb wieder einschalten, indem
er einfach irgendeine der beiden Kurbelwellen 13, 27 entweder von der Vorder- oder
von der Rückseite des Automaten aus herauszieht.
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Außer den zwei beschriebenen Kurbelwellen weist der dargestellte Automat
eine dritte, zu den beiden ersten parallel liegende Kurbelwelle auf, welche die
beiden Steuerwellen 4 und 6 voneinander entkuppeln kann, so daß die Kurbeln 25 und
28 nur noch die Steuerwelle 4 antreiben, während die Steuerwelle 6 durch die dritte
Kurbelwelle für sich allein angetrieben werden kann.
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Diese dritte Kurbelwelle leistet namhafte Dienste, insbesondere bei
größeren Drehautomaten, bei denen die Steuerwellen 4 und 6 nicht mehr gemeinsam
von Hand angetrieben werden können. Die durch diese dritte Kurbelwelle gebotene
Entkupplungsmöglichkeit der beiden Steuerwellen 4 und 6 kann zwar auch bei kleineren
Drehbänken mit Vorteil angewendet werden,
da ein dem Kurbeln entgegenstehender
großer Widerstand die Genauigkeit einer Feineinstellung beeinträchtigt. Dank dem
durch die dritte Kurbelwelle ermöglichten Entkuppeln kann der Maschinist, der den
Drehautomat in Betrieb setzt, zunächst die Nokken der Steuerwelle 4 sowie die Bearbeitungsvorgänge,
die durch diese Nocken gesteuert werden, für sich einstellen, indem er entweder
die Kurbel 25
oder die Kurbel 28 je nach der Maschinenseite, auf welcher er
sich befindet, betätigt. Anschließend kann er mit der dritten Kurbelwelle die Nocken
der Steuerwelle 6 sowie die durch diese Nocken gesteuerten Organe des Automaten
einstellen. Nachdem die Nokken beider Steuerwellen 4 und 6 für sich eingestellt
worden sind, können beide Steuerwellen durch axiales Verschieben der dritten Kurbelwelle
wieder miteinander gekuppelt werden, um die Synchronisierung der durch die Nocken
beider Steuerwellen 4 und 6 gesteuerten Arbeitsvorgänge zu bewerkstelligen.
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Die dritte Kurbelwelle ist mit dem Bezugszeichen 43 in den
Fig. 1 und 3 bezeichnet. Eine sich auf der Vorderseite des Automaten befindende
Kurbel 44 ist an der Welle 43 befestigt. Letztere ermöglicht, die Steuerwelle 6
zu kurbeln. Die Kurbelwelle 43 ist zwischen einer ausgezogenen und einer eingestoßenen
Lage axial verschiebbar im Automatengestell gelagert. In der ersten dieser Lagen,
die in der Zeichnung dargestellt ist, sind beide Steuerwellen 4 und 6 miteinander
gekuppelt, und eine Betätigung der Kurbel 44 bleibt ohne Einfluß auf die Steuerwellen.
Wenn die Kurbelwelle 43 sich in eingestoßener Lage befindet, sind hingegen die zwei
Steuerwellen 4 und 6 voneinander entkuppelt, so daß die Steuerwelle 6 gekurbelt
werden kann. Das Entkuppeln beider Steuerwellen und das Kurbeln der Steuerwelle
6 werden durch eine auf der Kurbelwelle 43 sitzende Muffe 45 und eine mit einer
Nut versehene, ebenfalls auf der Kurbelwelle 43. sitzende Hülse 46 ermöglicht. Wenn
die Welle 43 sich in gestoßener Lage befindet, steht die Muffe 45 mit einer Hohlwelle
47 im Eingriff. Die Wellen 43 und 47 sind gleichachsig und letztere ist auf dem
Automatengestell axialfest gelagert. Eine Schnecke 48 sitzt auf der Welle 47 und
kämmt mit einem auf der Welle 22 frei drehbar gelagerten Schneckenrad 49, welches
dem Automatengestell gegenüber axial feststeht. Auf ihrer der Gegenmuffe 20 zugekehrten
Seite weist das Rad 49 einen Nabenteil auf, der eine Muffe 50 bildet. Ein dieser
Muffe entsprechendes Gegenstück 51 ist auf der dem Rad 49 zugekehrten Seite der
Muffe 20 angeordnet, so ; daß das Gegenstück 51 und die Muffe 50 die Gegenmuffe
20 und das Rad 49 miteinander kuppeln, wenn die Muffe 20 gegen das Rad 49
angedrückt wird. In der in der Zeichnung dargestellten Lage der Welle 43 sind die
Gegenmuffe 20 und das Rad 49 voneinander getrennt. Falls die Kurbel
44 in dieser Lage betätigt wird, so dreht die Welle 43 allein, ohne sogar die Schnecke
48 anzutreiben, da die Muffe 45 von dieser Welle getrennt ist. In dieser Lage der
Kurbelwelle 43 sind die Schnecke 48 und das Schneckenrad 49 von den übrigen Teilen
des Automaten völlig getrennt.
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Falls die Kurbel 44 hingegen eingestoßen wird, kommt die Muffe 45
mit der Hohlwelle 47 in Eingriff, so daß die Schnecke 48 und das Schneckenrad 49
von der Kurbel 44 angetrieben werden können. Ein um einen feststehenden Zapfen 56
schwenkbar gelagerter Winkelhebel 52 überträgt die axiale Bewegeng der Kurbelwelle
43 auf die Muffe 20. Zu diesem Zweck weist der Hebel 52 einen in die Nut
der Hülse 46 ragenden Führungsstift 53 und eine in eine Nut 55 der Muffe 20 ragenden
Führungsstift auf. Durch die von der Kurbelwelle 43 über den Hebel 52 auf die Muffe
übertragene Bewegung wird letztere von der Muffe 19 getrennt und in Eingriff mit
der Muffe 50 gebracht.
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Wenn die Muffe 20 sich in letzterer Lage befindet, können mittels
der Kurbeln 25 und 28 nur noch die hohle Querwelle 8 und die Hilfswelle 9 angetrieben
werden, so daß die Betätigung der genannten Kurbeln die Steuerwelle 4 allein antreibt.
Die Steuerwelle 6 hingegen ist von den durch die Kurbeln 27 und 28 angetriebenen
Organen völlig getrennt. Die mit dem Rad 49 gekuppelte Muffe 20 verbindet die Kurbel
44 mit der Steuerwelle 6 mittels der Schnecke 48, des Rades 49, der Muffe 20, des
Vorgeleges 23 und des Ritzels 24.
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Die Muffen 19 und 50 sind, wie die Muffen 26 und 14, in einem genügenden
Abstand voneinander entfernt, so daß die Muffe 20 nie mit beiden gleichzeitig im
Eingriff stehen kann. Daraus folgt, daß die Steuerwelle 6 nicht gekurbelt werden
kann, solange die selbsttätige Steuerung des Automaten noch gekuppelt ist. Zwei
auf der Welle 43 gebildete Nuten 57 (Fig. 3) und eine federbelastete Kugel 58 machen
jedes zufällige Verschieben der Welle 43 unmöglich und bestimmen gleichzeitig die
Endlagen dieser Welle.
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Eine ähnliche Rasteinrichtung könnte auf den Kurbelwellen 13 und 27
ebenfalls angeordnet werden. Da die Kurbel 44 lediglich zum Kurbeln der Welle 6
dient, liegt kein Bedürfnis vor, die Kurbelwelle 43 : von der Rückseite des Automaten
aus betätigen zu können.
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Die beschriebene Einrichtung ist derart, daß beim Kurbeln kein störender
Fehlgriff vorkommen kann. Jede Kurbel wird in genau der gleichen Weise betätigt.
Zum Kurbeln muß sie zunächst eingestoßen werden, und um die selbsttätige Steuerung
wieder zu kuppeln, muß sie wieder ausgezogen werden. Vergißt nun der Maschinist,
der den Automaten in Betrieb setzt, beispielsweise die Kurbel 44 auszuziehen, und
schaltet er mittels einer der beiden Kurbeln 25 und 28 die selbsttätige Steuerung
ein, so kann dadurch kein Schaden entstehen. In diesem Fall würde die Steuerwelle
4 den ersten Spindelstock und sämtliche dazugehörende Werkzeuge antreiben, so daß
Werkstücke am Ende der Werkstoffstange bearbeitet werden. Die Steuerwelle 6 hingegen
würde stillstehen mit der Folge, daß die Transportvorrichtung die abgestochenen
Werkstücke nicht fassen würde und daß der zweite Spindelstock und die dazugehörenden
Werkzeuge ebenfalls stillstehen würden. Durch den obenerwähnten Fehlgriff würde
also höchstens bewirkt, daß der Automat während einer gewissen Zeitspanne halbbearbeitete
Werkstücke erzeugt.
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Da durch die Betätigung der beschriebenen Kurbeln die zwei Steuerwellen
4 und 6 voneinander entkuppelt werden können, damit sie unabhängig voneinander gekurbelt
werden können, besteht die Gefahr, daß diese beiden Steuerwellen in einer falschen
relativen Lage miteinander wieder gekuppelt werden. Dies wird aber dadurch unmöglich
gemacht, daß einerseits das sich auf der Muffe 20 befindende Kupplungselement einen
asymmetrischen Vorsprung 60 aufweist, welcher in einen entsprechenden Schlitz der
Muffe
19 ragen kann, und daß andererseits die Verzahnung 21 und diejenige des Ritzels
24 denselben Durchmesser und dieselbe Anzahl Zähne aufweisen. An Stelle eines einzelnen
Vorsprungs könnte die Muffe 20 mit mehreren versehen werden, vorausgesetzt, daß
die Anordnung derselben eine Asymmetrie aufweist, welche den Eingriff zwischen der
Muffe 20 und der Muffe 19 in einer einzigen Relativlage ermöglicht.
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Wie bereits oben erwähnt, hat die dritte Kurbelwelle den Vorteil,
den dem Kurbeln, insbesondere bei den mittleren und schwereren Automaten, entgegenstehenden
Widerstand dadurch zu verringern, daß mittels dieser Welle die beiden Steuerwellen
des Automaten voneinander entkuppelt werden können. Bei leichteren Automaten hingegen
kann diese Welle 43 weggelassen werden, wodurch die Einstellvorrichtung, wie aus
dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig.4) ersichtlich, vereinfacht werden kann.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel weist der Automat ebenfalls zwei Spindelstöcke
sowie dieselben Werkzeuge wie im ersten Ausführungsbeispiel auf. Die Arbeitsvorgänge
des ersten Spindelstockes und der dazugehörenden Werkzeuge werden durch auf einer
Steuerwelle 61 sitzende Nocken gesteuert, während diejenigen des zweiten Spindelstockes,
der Transportvorrichtung und des vor dem zweiten Spindelstock stehenden Apparates
durch auf einer Steuerwelle 62 sitzende Nocken gesteuert werden. Die Steuerwelle
61 ist auf der Rückseite und die Steuerwelle 62 auf der Vorderseite des Automaten
gelagert. Beide Steuerwellen werden durch eine gemeinsame hohle Querwelle 63 angetrieben,
welche zu diesem Zwecke mit Schnecken 64 und 65 versehen ist, die ihrerseits mit
auf den Steuerwellen 61 und 62 sitzenden Schneckenrädern 66 und 67 kämmen.
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Im übrigen kann die Hohlwelle 63 entweder mit dem selbsttätigen oder
mit dem Handantrieb wie die Welle 8 des ersten Ausführungsbeispiels gekuppelt werden.