DE1164195B

DE1164195B - Device for braking, slow further turning and stopping of the workpiece spindle of automatic lathes

Info

Publication number: DE1164195B
Application number: DEB52814A
Authority: DE
Inventors: Andre Bechler
Original assignee: Andre Bechler SA
Current assignee: Andre Bechler SA
Priority date: 1959-03-26
Filing date: 1959-04-11
Publication date: 1964-02-27

Description

Einrichtung zum Abbremsen, langsamen Weiterdrehen und Wiederanhalten der Werkstückspindel von Drehautomaten Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abbremsen, langsamen Weiterdrehen um einen vorbestimmten Winkelbetrag und Wiederanhalten der Werkstückspindel an mit einer stetig umlaufenden Steuerwelle versehenen Drehautomaten, wobei eine erste, durch Nocken der Steuerwelle betätigte Vorrichtung das vollständige Abbremsen der Werkstückspindel besorgt.Device for braking, slow turning and stopping again the workpiece spindle of automatic lathes The invention relates to a device for Braking, slowly turning further through a predetermined angle and stopping again the workpiece spindle on automatic lathes equipped with a continuously rotating control shaft, a first device actuated by cams of the control shaft being the complete Braking the workpiece spindle worried.

Es ist schon vorgeschlagen worden, bei Drehautomaten Einrichtungen für eine Zusatzbearbeitung des Werkstückes vorzusehen, wobei das Werkstück nur in einer beliebigen oder bestimmten Winkelstellung festgehalten wird.It has been proposed in automatic lathe facilities to be provided for additional machining of the workpiece, the workpiece only in an arbitrary or specific angular position is held.

Ferner ist eine Spanneinrichtung bekannt, bei der die Werkstückspindel in einer vorbestimmten Winkelstellung für das Ein- und Ausspannen des Werkstücks gehalten wird; dabei gelangt die Werkstückspindel nach ihrem völligen Abbremsen im Schleichgang in diese Winkelstellung.Furthermore, a clamping device is known in which the workpiece spindle in a predetermined angular position for clamping and unclamping the workpiece is held; the workpiece spindle arrives after it has been completely braked at slow speed in this angular position.

Schließlich ist eine nur für Mehrspindelautomaten geeignete Einrichtung für die in einer fortschaltbaren Trommel angeordneten Werkstückspindeln bekannt, wobei z. B. jeweils zwei-der sechs Spindeln in je einer vorbestimmten Winkelstellung verriegelbar sind. Bei dieser Einrichtung ist es möglich, ein Werkstück in zwei verschiedenen Winkelstellungen zusätzlich zu bearbeiten.Finally, a device suitable only for multi-spindle machines known for the workpiece spindles arranged in an indexable drum, where z. B. two of the six spindles each in a predetermined angular position are lockable. With this device it is possible to split one workpiece in two to edit different angular positions in addition.

Demgegenüber bezweckt die Erfindung die Schaffung einer einfachen, verhältnismäßig billigen, genau und zuverlässig arbeitenden Einrichtung, durch welche die Werkstückspindel nach ihrer Abkupplung vom normalen Antrieb und vollständigen Abbremsung sukzessive um kleine Winkelbeträge in vorbestimmte Winkelstellungen weitergedreht und während vorbestimmter Zeitdauer in diesen Wirikelstellungen belassen wird, um Querbohrungen, Schlitz- oder Nutenfräsungen u. d'gl. in diesen Winkelstellungen vornehmen zu können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, d'aß die zusätzlichen Drehbewegungen der Werkstückspindel von ansteigenden Kurvenabschnitten einer zusätzlichen, auf der Steuerwelle festsitzenden Nockenscheibe abgeleitet und die Stillstandszeiten der Werkstückspindel in jeder der besagten Winkelstellungen durch den vorerwähnten Kurvenabschnitten nachgeschaltete, zur Drehachse der Steuerwelle konzentrische Kurvenabschnitte dieser zusätzlichen Nockenscheibe bestimmt sind. Durch die neue Anordnung werden die Stückzeiten herabgesetzt und durch Vermeidung eines mehrfachen Wiedereinspannens auch die Präzision erhöht.In contrast, the invention aims to create a simple, relatively cheap, accurate and reliable working device through which the workpiece spindle after being uncoupled from the normal drive and complete Braking gradually rotated further by small angular amounts in predetermined angular positions and is left in these rotary positions for a predetermined period of time in order to Cross bores, slot or groove millings and the like. in these angular positions to be able to make. This is achieved according to the invention, d'ass the additional Rotary movements of the workpiece spindle from rising curve sections of an additional, The cam disc stuck on the control shaft is derived and the downtimes the workpiece spindle in each of the said angular positions by the aforementioned Curve sections downstream of the cam sections that are concentric to the axis of rotation of the control shaft this additional cam disk are intended. The new arrangement will be the piece times are reduced and by avoiding multiple re-clamping also increases the precision.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes mehr oder weniger ständnis der Erfindung erforderlich ist, und zwar zeigt F i g. 1 einen Aufriß, F i g. 2 eine Stirnansicht und F i g. 3 eine Draufsicht.The drawing represents an embodiment of the subject matter of the invention more or less understanding of the invention is required, namely FIG. 1 is an elevation, FIG. 2 is an end view and FIG. 3 is a plan view.

Mit 1 ist das Gestell einer selbsttätigen Drehbank, mit 2 ein Spindelstock, mit 3 eine Werkstückspindel bezeichnet, die im Spindelstock gelagert ist. Auf der Spindel 3 ist lose drehbar, aber unverschiebbar eine Riemenscheibe 4 gelagert, die ebenso wie eine in Auslegern des Gestells 1 drehbar gelagerte Steuerwelle 5 in bekannter Art und Weise mit einem motorischen Antrieb in Antriebsverbindung steht.With 1 the frame of an automatic lathe, with 2 a headstock, with 3 designates a workpiece spindle which is mounted in the headstock. On the Spindle 3 is loosely rotatable, but non-displaceably mounted on a pulley 4, which as well as a control shaft 5 rotatably mounted in arms of the frame 1 in known Way is in drive connection with a motor drive.

Mit der Spindel 3 ist die zwei Reibkonusse 6a, 6b aufweisende Antriebsmuffe 6 einer Umschaltreibkupplung drehfest aber verschiebbar verbunden, welche mittels eines am Spindelstock 2 gelagerten Umschalthebels 7 betätigt wird, auf dessen Zapfen 7 a zeitweise eine Nocke 9 einwirkt, die auf einer auf der Steuerwelle 5 festsitzenden Trommel 10 befestigt ist. Während des größten Teils des einer Umdrehung der Steuerwelle 5 entsprechenden Arbeitszyklus der Drehbank steht der Umschalthebel 7 unter der Einwirkung einer Feder 11, derart, daß er die Muffe 6 an die Riemenscheibe 4 ankuppelt, wodurch die Spindel 3 in üblicher Weise angetrieben wird, und zwar entgegen dem Uhrzeigersinn (F i g. 2). Solange die Nocke 9 mit ihrer Erhebung 9a auf den Zapfen 7a des Umschalthebels 7 einwirkt, wird durch letzteren die schematisch dar, soweit dies für das Ver- Muffe 6 an einen Gegenkonus eines feststehenden Bauteiles 12 angedrückt, wodurch die Werkstücktragspindel3 gebremst und kurzzeitig festgehalten wird. Anschließend wird der Umschalthebel 7 und mit ihm die Kupplungsmuffe 6, durch die Haltefläche 96 der Nocke 9 vorübergehend in einer neutralen Mittellage gehalten, wie in F i g* 3 gezeigt. Die Werkstückspindel 3 ist dann freigegeben, d. h. weder angetrieben noch gebremst.The drive sleeve, which has two friction cones 6a, 6b, is connected to the spindle 3 6 of a shift friction clutch rotatably but slidably connected, which by means of a switch lever 7 mounted on the headstock 2 is actuated on its pin 7 a temporarily acts on a cam 9 that is stuck on the control shaft 5 Drum 10 is attached. During most of one revolution of the control shaft 5 corresponding working cycle of the lathe is the switching lever 7 under the Action of a spring 11 such that it couples the sleeve 6 to the pulley 4, whereby the spindle 3 is driven in the usual way, against the Clockwise (Fig. 2). As long as the cam 9 with its elevation 9a on the pin 7a of the switching lever 7 acts, the latter is shown schematically by the latter, insofar as this for the Sleeve 6 to a mating cone of a stationary one Component 12 pressed, whereby the workpiece support spindle 3 braked and briefly is being held. Then the switching lever 7 and with it the coupling sleeve 6, by the holding surface 96 of the cam 9 temporarily in a neutral central position held as shown in Fig. 3. The workpiece spindle 3 is then released, d. H. neither driven nor braked.

Es ist eine Vorrichtung vorhanden, die in diesem Teil des Arbeitszyklus eine oder mehrere Drehbewegungen der Werkstückspindel3 um Winkelbeträge von weniger als 360° bewerkstelligt. Auf der Steuerwelle 5 sitzt eine zusätzliche Nockenscheibe 13 fest. Ein in Querrichtung sich erstreckender Stößel 14 ist in einer am Bett 1 vorhandenen Führung längsverschiebbar geführt. In eine mit dem Spindelstock 2 aus einem Stück bestehende Platte 2 a sind zwei Bolzen 15 eingeschraubt, auf denen eine Zahnstange 16 in gleicher Richtung beweglich geführt ist wie der Stößel 14. Auf einen am hinteren Ende der Zahnstange 16 befestigten Ansatzteil 16a wirkt eine Feder 17, unter deren Einwirkung eine im Ansatzteil 16 a verstellbare Schraube 18 an das hintere Ende des Stößels 14 gedrückt und das vordere Ende dieses letzteren an das Profil der Nockenscheibe 13 gedrückt wird. Auf zwei an der Tragplatte 2a befestigten Achsbolzen 19, 20 sind Teile eines Zahnradgetriebes drehbar gelagert; die Bewegungen der Zahnstange 16 werden durch das Ritzel 21, das Zahnrad 22, das Ritzel 23 und das Zahnrad 24 auf ein Zahnrad 25 übertragen, das zusammen mit einer drehfest mit ihm verbundenen Klinkentragscheibe 26 lose drehbar auf der Werkstückspindel 3 gelagert ist. Auf einer an der Scheibe 26 festen Schraube 27 ist eine Schaltklinke 28 schwenkbar gelagert. An einer anderen in der Scheibe 26 festsitzenden Schraube 29 ist das eine Ende einer Zugfeder 30 angehängt, deren anderes Ende auf die Klinke 28 einwirkt im Bestreben, deren Zahn mit der Zahnung eines auf der Werkstückspindel 3 festsitzenden Klinkenzahnrades 31 in Eingriff zu halten. Solange aber der Stößel 14 und die Zahnstange 16 ihre rechte äußerste Lage einnehmen, ist die Klinkentragscheibe 26 so weit zurückgedreht, daß die Klinke 28 mit ihrem Arm 28a am Schnabel 32a eines an der Platte 2 a befestigten Bolzens 32 anliegt und ihr Schaltzahn von der Zahnung des Klinkenzahnrades 31 abgehoben ist, insbesondere dann, wenn die Werkstücktragspindel 3 an die Riemenscheibe 4 angekuppelt ist.There is a device which in this part of the working cycle accomplishes one or more rotary movements of the workpiece spindle 3 by angular amounts of less than 360 °. An additional cam disk 13 is firmly seated on the control shaft 5. A tappet 14 extending in the transverse direction is guided in a longitudinally displaceable manner in a guide provided on the bed 1. Two bolts 15 are screwed into a plate 2a made of one piece with the headstock 2, on which a rack 16 is movably guided in the same direction as the plunger 14. A spring 17 acts on an attachment part 16a attached to the rear end of the rack 16 , under the action of a screw 18 adjustable in the attachment part 16 a pressed against the rear end of the plunger 14 and the front end of the latter is pressed against the profile of the cam disk 13. Parts of a gear drive are rotatably mounted on two axle bolts 19, 20 fastened to the support plate 2a; the movements of the rack 16 are transmitted through the pinion 21, the gear 22, the pinion 23 and the gear 24 to a gear 25, which is loosely rotatably mounted on the workpiece spindle 3 together with a pawl disc 26 connected to it in a rotationally fixed manner. A pawl 28 is pivotably mounted on a screw 27 fixed to the disk 26. One end of a tension spring 30 is attached to another screw 29 fixed in disc 26, the other end of which acts on pawl 28 in an effort to keep its tooth in engagement with the teeth of a ratchet gear 31 fixed on workpiece spindle 3. But as long as the plunger 14 and the rack 16 are in their rightmost position, the pawl disc 26 is rotated back so far that the pawl 28 with its arm 28a rests against the beak 32a of a bolt 32 attached to the plate 2a and its switching tooth from the teeth of the ratchet gear 31 is lifted, in particular when the workpiece support spindle 3 is coupled to the pulley 4.

Die Erhebung der gezeigten Nockenscheibe 13 hat eine erste kleine Steigung 13 a, eine zur Steuerwelle koaxiale Ruhefläche 13 b, eine zweite Steigung 13 c, eine zweite zur Steuerwelle koaxiale Ruhefläche 13 d und eine abfallende Fläche 13e. Die kleine Steigung 13 a bewirkt eine Drehung der Scheibe 26, die genügend groß ist, damit der Klinkenarm 28 b vom Schnabel 32 a freikommt und die Klinke 28 nach vollständigem Eingreifen in die Zahnung des Klinkenzahnrades 31 dieses letztere und mit ihm die Spindel 3 um einen kleinen Betrag dreht. Während des Vorbeiwanderns der Ruhefläche 13 b am Stößel 14 bleibt dieser und somit die Teile 16 bis 18 und 21 bis 31 und die Spindel 3 stillstehen. Während dieser Stillstandszeit kann mit einem Bohrer oder Fräser 33 z. B. ein radiales Loch in das in der Werkstücktragspindel 3 eingespannte Werkstück 34 eingearbeitet werden. Nach dem Zurückfahren dieses Werkzeuges, dessen Vorschub und Zurücknahme, wie bei selbsttätigen Drehbänken für andere Werkzeuge üblich, von einer anderen Nocke der Steuerwelle bewerkstelligt werden, wirkt auf den Stößel 14 die Steigung 13c der Nockenscheibe 13. wobei mittels der Teile 16 bis 18 und 21 bis 31 die Werkstücktragspindel3 um einen der Höhe der Steigung 13 c entsprechenden Winkelbetrag gedreht wird. Beim anschließenden Vorbeiwandern der Ruhefläche 13 c1: am Stößel 14 bleibt die Werkstücktragspindel3 wieder stillstehen, und es kann mit dem Werkzeug 33 erneut ein radiales Loch in das Werkstück 34 gebohrt werden. Nach erneuter Zurücknahme des Werkzeuges wandert die abfallende Nockenfläche 13 e am Stößel .14 vorbei. Die Klinkentragscheibe 26 kommt samt der Klinke 28 in die Ausgangslage zurück, in welcher der Klinkenarm 28a am Schnabel 32a anliegt und der Klinkenzahn von der Zahnung des Klinkenzahnrades 31 abgehoben ist. Die Nocke 9 verläßt anschließend den Zapfen 7a und hört auf, die Kupplungsmuffe 6 in der neutralen Mittellage zu halten. Durch Einwirkung der Feder 11 wird somit die Werkstücktragspindel 3 wieder an die Riemenscheibe 4 angekuppelt.The elevation of the cam disk 13 shown has a first small slope 13 a, a rest surface 13 b coaxial with the control shaft, a second slope 13 c, a second rest surface 13 d coaxial with the control shaft and a sloping surface 13 e. The small slope 13 a causes a rotation of the disc 26, which is large enough so that the pawl arm 28 b comes free from the beak 32 a and the pawl 28 after fully engaging the teeth of the ratchet gear 31 of this latter and with it the spindle 3 by one small amount turns. While the resting surface 13 b wanders past the plunger 14, the latter and thus the parts 16 to 18 and 21 to 31 and the spindle 3 remain stationary. During this downtime, a drill or milling cutter 33 z. B. a radial hole can be incorporated into the workpiece 34 clamped in the workpiece support spindle 3. After this tool has been retracted, the advance and retraction of which, as is usual with automatic lathes for other tools, is accomplished by another cam of the control shaft, the pitch 13c of the cam disc 13 acts on the plunger 14, whereby by means of the parts 16 to 18 and 21 to 31 the workpiece support spindle 3 is rotated by an angular amount corresponding to the height of the slope 13 c. When the resting surface 13 c1 subsequently wanders past the ram 14 , the workpiece support spindle 3 remains stationary again, and a radial hole can be drilled into the workpiece 34 again with the tool 33. After the tool has been withdrawn again, the sloping cam surface 13 e wanders past the ram .14. The pawl support disk 26, together with the pawl 28, returns to the starting position in which the pawl arm 28a rests on the beak 32a and the pawl tooth is lifted from the teeth of the pawl gear 31. The cam 9 then leaves the pin 7a and ceases to hold the coupling sleeve 6 in the neutral central position. By the action of the spring 11 , the workpiece support spindle 3 is thus coupled to the belt pulley 4 again.

Für den Fachmann ist es einleuchtend, daß ein Werkzeug wie 33 mit der es tragenden Spindel 35, der zugehörigen Pinole 36 und eventuell einem zugehörigen elektrischen Antriebsmotor an Stelle eines der üblichen fächerartig vor dem Spindelstock angeordneten Werkzeuge auf einem entsprechenden Schlitten montiert sein kann. Die Ein- und Ausschaltung des eben erwähnten Antriebsmotors kann von einer Nocke der Steuerwelle 5 gesteuert sein. Die Drehung der Werkstückspindel mit dem Werkstück durch eine nur schwach steigende Fläche der Nockenscheibe 13 kann bei arbeitendem Werkzeug 33 erfolgen, zwecks Einarbeitens einer Bogennut in das Werkstück. Wenn die Werkstückspindel sich nicht dreht (wie dies der Fall ist, wenn eine der Ruheflächen 13 b, 13 d am Stößel vorbeiwandert), kann sie in bekannter Art und Weise in Längsrichtung verschoben werden bei in Arbeitslage belassenem Werkzeug 33; auf diese Art und Weise kann eine Längsnut in das Werkstück eingearbeitet werden.For a person skilled in the art it is evident that a tool such as 33 with the spindle 35 carrying it, the associated quill 36 and possibly an associated electric drive motor can be mounted on a corresponding slide instead of one of the usual tools arranged in a fan-like manner in front of the headstock. The switching on and off of the drive motor just mentioned can be controlled by a cam on the control shaft 5. The rotation of the workpiece spindle with the workpiece through an only slightly rising surface of the cam disk 13 can take place when the tool 33 is working, for the purpose of machining an arcuate groove into the workpiece. If the workpiece spindle does not rotate (as is the case when one of the resting surfaces 13 b, 13 d wanders past the ram), it can be displaced in a known manner in the longitudinal direction with the tool 33 left in the working position; in this way a longitudinal groove can be machined into the workpiece.

Damit dürfte klar gezeigt sein, daß mit der erfindungsgemäßen Einrichtung für den Antrieb der Werkstückspindel der Anwendungsbereich der selbsttätigen Drehbänke außerordentlich erweitert wird, indem mancherlei zusätzliche Bearbeitungsvorgänge ermöglicht werden. Es ist leicht einzusehen, daß wegen des sich erübrigenden Umspannens der Werkstücke nicht nur die erzielbare Präzision erhöht wird, sondern auch Einsparungen an Bearbeitungszeiten und Nebenzeiten sowie an Anschaffungskosten für andere Werkzeugmaschinen ermöglicht werden.This should clearly show that with the device according to the invention for the drive of the workpiece spindle the area of application of the automatic lathes is greatly expanded by various additional machining operations be made possible. It is easy to see that because of the need for re-spanning of the workpieces not only increases the achievable precision, but also savings processing times and non-productive times as well as acquisition costs for other machine tools be made possible.

Am beschriebenen Ausführungsbeispiel sind mancherlei Änderungen durchführbar. Das Getriebe 21 bis 25 könnte beispielsweise durch ein Wechselradgetriebe ersetzt werden.Various changes can be made to the exemplary embodiment described. The gear 21 to 25 could be replaced by a change gear, for example will.

Claims

Claims: 1. Device for braking, slowly turning further by a predetermined angular amount and stopping the workpiece spindle on automatic lathes provided with a continuously revolving control shaft, a first device actuated by cams on the control shaft providing complete braking of the workpiece spindle, characterized in that the additional Rotational movements of the workpiece spindle are derived from ascending cam sections (13 a, 13c) of an additional cam disk fixed on the control shaft (5) and the downtimes of the workpiece spindle in each of the said angular positions by the above-mentioned cam sections following cam sections concentric to the axis of rotation of the control shaft - (13 b , 1.3d) of this additional cam disk (13) are determined. 2. Device according to claim 1, characterized by a coaxially rotatably mounted on the workpiece spindle, actuated by the additional cam disc (13) pawl support disc (26) which carries a spring-loaded pawl (28) which, when the pawl support disc (26) is in the rest position, on a stationary stop (32) and is thereby lifted from the teeth of a ratchet gear (31) that is fixed on the workpiece spindle. 3. Device according to claim 2, characterized by a longitudinally displaceable, under spring pressure, the cam surface of the additional cam disk (13) sensing plunger (14) and a drive connection between this plunger and the pawl support disc (26) forming rack and pinion gears (16, 21, 22, 23, 24.25). Documents considered: German Patent No. 915 403; German Auslegeschrift No. 1010 798; French Patent No. 1169 017; U.S. Patent No. 2,876,527; "Workshop and Factory", 1957, H.

2, pages 137 to 140.