-
Antrieb des Drehtellers einer Werkzeugmaschine, insbesondere Presse
Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeugmaschinen, die mit einem schrittweise weiterschaltbaren
Revolver- bzw. Drehteller ausgerüstet sind, in dem Folgewerkzeuge eingebaut sind,
die das Durchführen mehrerer Arbeitsoperationen hintereinander auf der gleichen
Maschine ermöglichen. So sind sogenannte Mehrstufenpressen, insbesondere für die
Muttern-und Schraubenfertigung, bekannt, bei denen mehrere Umformoperationen (z.
B. Abscheren von Stangen-bzw. Drahtmaterial, Vorformen [Stauchen], Kaltschmieden,
Lochen, Entgraten usw.) in zwangläufiger Aufeinanderfolge durchgeführt worden. Im
Interesse einer wirtschaftlichen Fertigungsweise und einer übersichtlichen und gedrängten
Bauweise der Mehrstufenpresse hat man vorgeschlagen, die Werkzeuge (Matrizen und
Stempel) in gleichen Abständen auf einen Kreis anzuordnen. Die Werkstücke werden
in einem Dreh- bzw. Revolverteller schrittweise zu den Werkzeugen der folgenden
Arbeitsgänge gefördert, indem der Drehteller nach jeder Operation . um einen Winkel
a weitergeschaltet wird (F i g. 2). Der Winkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Matrizen muß gleich oder ein ganzes Vielfaches von a sein. Bei jeder Teildrehung
werden die Werkstücke also von Arbeitsstufe zu Arbeitsstufe der Maschine umgesetzt.
Das absatzweise Weiterdrehen des Revolvertellers erfolgte bisher hauptsächlich durch
ein Malteserkreuz, das seinerseits von der Hauptantriebswelle der Maschine (z. B.
Kurbel- bzw. Exzenterwelle) über geeignete Kraftübertragungselemente, wie Kurvenscheiben,
Gestänge oder dergleichen Maschinenelemente, angetrieben wird. Ein solcher Antrieb
ist baulich sehr verwickelt und kostspielig.
-
Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines wesentlich vereinfachten
und betriebssicheren Antriebes für den absatzweise weiterschaltbaren Revolver- bzw.
Drehteller, der vom periodischen Vor- und Rückwärtshub des Werkzeugschlittens -
bei einer Presse der Pressenstößel - abhängig und in seiner jeweiligen Arbeitsstellung
in an sich bekannter Weise durch eine federbelastete Sperrklinke gegen Zurückdrehen
blockiert ist. Der erfindungsgemäße Antrieb besteht aus einer mit dem Drehteller
fest verbundenen hohlen Schaltnabe mit Innen-Schrägverzahnung, in die von hinten
her ein Schaltstößel mit gleichartiger Außen-Schrägverzahnung einführbar ist, der
durch einen unter Federdruck stehenden Antriebsstößel im Werkzeugschlitten gegen
einen schwächeren Federdruck zurückdrängbar und hierbei entgegen einer Federkraft
drehbar ist, bis die Verzahnungen entkuppelt sind, worauf der Schaltstößel durch
die Drehfederkraft in einer ihn drehfest längsführenden Hülse um eine Schaltteilung
bis gegen einen Anschlag zurückdrehbar ist, derart, daß beim Abheben des Antriebsstößels
der Schaltstößel ohne Drehung in die Verzahnung einläuft und die Schaltnabe um eine
Teilung dreht.
-
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung des erfindungsgemäßen RevolvertelIerantriebes
ist dieser mit einer Sicherheitseinrichtung ausgerüstet, die dafür sorgt, daß der
Maschinenantrieb bei etwa unrichtiger Stellung des Drehtellers zu den Werkzeugen
(bei Mehrstufenpressen also die unrichtige Lage der im Revolverteller geführten
Werkstücke zu den am Pressenstößel und Pressentisch befestigten Stempeln und Matrizen)
automatisch ausgeschaltet wird. Die richtige Lage des Drehtellers wird, wie bekannt,
nach Vollendung jeder Teildrehung mittels einer Kasteneinrichtung mit Klinkenschaltung
gesichert. Diese Arretierungsvorrichtung arbeitet mit einem Kontaktfühler zusammen,
über den die Maschine im vorerwähnten Sinne automatisch stillgesetzt wird, so daß
Betriebsschäden infolge unrichtiger Stellung des Drehtellers mit Sicherheit ausgeschlossen
sind.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 den Drehtellerantrieb im senkrechten
Schnitt, F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie A-B der F i g. 1, F i g. 3 einen
Querschnitt nach Linie C-D der F i g.1, F i g. 4 einen Querschnitt nach Linie E-F
der F i g. 1,
F i g. 5 einen Längsschnitt durch die Schaltnabe und
den Schaltstößel nach Linie G-H der F i g. 2, F i g. 5 a einen Querschnitt nach
Linie 1-K der F i g. 1, F i g. 6 ein Schaltbild der Arbeitsweise des Antriebes für
den Drehteller während einer Teildrehung. Es bezeichnet 1 den Drehteller, in dem
die zum Umformen vorgesehenen Rohlinge bzw. Zwischenformen 2 gelagert -sind. Der
Drehteller 1 ist im Tisch 3 der Maschine mittels der hohlen Schaltnabe 4 drehbar,
aber axial nicht verschieblich gelagert. Die Schaltnabe 4, die mit dem Drehteller
1 fest verbunden ist, hat an ihrem Umfang Rasten 5 (F i g. 3), in die ein um den
Bolzen 6 schwenkbarer Klinkenhebel 7 mit der Klinke 8 mittels Blattfeder
9 gedrückt wird. Die Klinke 8 arretiert den Drehteller 1 in der Ruhelage
und verhindert eine Drehung entgegengesetzt der Schaltrichtung. Die Schaltnabe 4
ist mit einer Innen-Schrägverzahnung 4' versehen (F i g. 5), die für den Eingriff
einer entsprechenden Außenverzahnung 10' am hülsenförmigen Schaltstößel 10 vorgesehen
ist. Im Innern des Schaltstößels 10 ist eine Druckfeder 11 angeordnet, die
bestrebt ist, den Schaltstößel nach oben zu verschieben und über die Schrägverzahnung
an den Teilen 10 und 4 den Drehteller 1 in Schaltrichtung zu drehen.
Der Schaltstößel 10 ist in der Hülse 15 axial verschieblich, jedoch nicht drehbar
geführt. Die Hülse 15 ist im Pressentisch 3 drehbar, aber axial nicht verschieblich
gelagert. An der Hülse 15 greift eine Drehfeder 12 an, die bestrebt
ist, die Hülse 15 und den Schaltstößel 10
entgegengesetzt der Schaltrichtung
zu drehen.
-
Im Werkzeugschlitten 13 ist eine den Antriebsstößel bildende
Hülse 14 axial verschieblich gelagert, die durch eine Druckfeder gegen die
Stirnfläche des Schaltstößels 10 anpreßbar ist. Diese Druckfeder ist stärker bemessen
als die Druckfeder 11 im Schaltstößel 10. In F i g. 1 ist die untere Totlage des
Werkzeugschlittens 13 gezeigt,in der der Schaltstößel 10 außer Eingriff mit der
Schaltnabe 4 ist.
-
Die Schaltvorrichtung arbeitet wie folgt: Nachdem der Werkzeugschlitten
13 den oberen Totpunkt (0T) passiert hat, setzt die Stirnfläche des Antriebsstößels
14 auf die Stirnfläche des Schaltstößels 10 auf. Da die Feder im Antriebsstößel
14 stärker ist als die Feder 11, wir zunächst der Schaltstößel 10 abwärts gegen
die Kraft der Feder 11 bewegt. Der Drehteller 1 und die Schaltnabe 4 sind durch
die Klinke 8 in einer der Rasten 5 (F i g. 3) gegen Rückdrehen gesichert; folglich
dreht sich der Schaltstößel 10 während der Abwärtsbewegung infolge der Schrägverzahnung
10', 4' in Schaltrichtung. Die Hülse 15 ist gegenüber dem Schaltstößel
10 nicht verdrehbar, so daß die Hülse 15 dieselbe Drehbewegung ausführt wie
der Schaltstößel 10, während dieser in der Hülse 15 abwärts gleitet. Durch die Drehbewegung
wird die Drehfeder 12 gespannt.
-
In der unteren Totlage des Schaltstößels 10 (in F i g. 6 90` nach
0T) kommen die Verzahnungen 4' und 10' außer Eingriff. Die Teilung der Schrägverzahnung
4', 10' ist gleich dem Schaltwinkel .a, um den die Werkstücke 2 zwischen zwei Arbeitshüben
transportiert werden. Die Steigung und Länge der Schrägverzahnung sind so beschaffen,
daß der Schaltstößel 10 sich bei der Abwärtsbewegung gerade um den Winkel a gedreht
hat. Nachdem die Verzahnungen außer Eingriff gelangen, entspannt sich die Drehfeder
12 und dreht dabei die Hülse 15 und den Schaltstößel 10 um
den Winkel a entgegengesetzt der Schaltrichtung bis zum Anschlag 17 (Ausgangsstellung
aus F i g. 4 ersichtlich).
-
Der Schaltstößel 10 liegt nun unten auf und während der weiteren Bewegung
des Werkzeugschlittens 13 bis zum unteren Totpunkt (UT in F i g. 6) wird
die Druckfeder im Gegenstempel 14 zusammengedrückt.
-
Nach Überschreiten des unteren Totpunktes wird während des Rückhubes
des Werkzeugschlittens 13 zunächst die Feder im Antriebsstößel 14 entspannt, so
daß anschließend der Schaltstößel 10 durch die Feder 11 aufwärts bewegt
wird. Er folgt der Schlittenbewegung, indem seine Stirnfläche gegen den Antriebsstößel
14 gedrückt wird.
-
Die Verzahnung 10' wird wieder in 4' eingeführt. Infolge Drehung der
Teile 10 und 15 durch die Drehfeder 12 in der unteren Lage um den Winkel a ist jetzt
der Schaltstößel 10 gegenüber der Schaltnabe 4
um eine Zahnteilung
entgegengesetzt der Schaltrichtung weitergedreht als beim Niedergang. Der Schaltstößel
10 kann wegen der Arretierung der Hülse 15 nicht entgegen der Schaltrichtung weitergedreht
werden (F i g. 4). Folglich werden Schaltnabe 4 und Drehteller 1 bei der Aufwärtsbewegung
des Schaltstößels 10 durch die Kraft der Feder 11 in Schaltrichtung gedreht, wobei
die Klinke 8 des Klinkenhebels 7 aus der Raste 5 gegen die Kraft der Blattfeder
9 herausgedrückt wird. In der obersten Lage des Schaltstößels 10 ist der Zyklus
beendet. Der Drehteller 1 und die Werkstücke 2 sind um eine Zahnteilung, den Winkel
a, weitergefördert worden. Der Klinkenhebel 7 ist in die folgende Raste eingerückt.
-
Solte infolge einer Störung der Drehteller seine Endstellung nicht
erreichen können, wird die Vorrichtung nicht beschädigt, da die Bewegung des Drehtellers
lediglich durch die Kraft der Feder 11 ausgeführt wird. Der Antriebsstößel 14 hebt
sich vom Schaltstößel 10 in dem Falle vorzeitig ab. Der Endschalter 16 bleibt
geöffnet, weil der Klinkenhebel 7 nicht eingerastet ist. Ein zum Endschalter 16
parallel geschalteter zweiter Schalter wird in dem Augenblick kurz geöffnet, wenn
der Drehteller seine Endstellung erreicht haben sollte. Ist der Schalter 16 ebenfalls
geöffnet, fällt ein Relais ab und setzt die Maschine still. Nur wenn Schalter 16
in diesem Augenblick geschlossen ist, d. h., der Drehteller 1 hat seine vorschriftsmäßige
Lage, kann der Werkzeugschlitten 13 den nächsten Hub ausführen.