DE1203572B

DE1203572B - Mehrspindeldrehautomat mit Werkstueckgreif-einrichtung zum Umspannen der einzelnen Werkstuecke

Info

Publication number: DE1203572B
Application number: DESCH30864A
Authority: DE
Inventors: Erwin Kohring
Original assignee: SCHUETTE FA ALFRED H
Current assignee: SCHUETTE FA ALFRED H
Priority date: 1962-01-22
Filing date: 1962-01-22
Publication date: 1965-10-21
Also published as: DE1203572C2; US3200472A; CH402558A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B23b

Deutsche Kl.: 49 a-6/02

Nummer: 1203 572

Aktenzeichen: Sch 308641 b/49 a

Anmeldetag: 22. Januar 1962

Auslegetag: 21. Oktober 1965

Mehrspindeldrehautomaten zeichnen sich gegenüber Einspindeldrehautomaten dadurch aus, daß bei ihnen eine verhältnismäßig große Anzahl von Arbeitsoperationen an einem Drehteil vorgenommen werden kann. Jedes Werkstück durchläuft nacheinander mehrere Spindelstellungen und jeder Spindelstellung können wiederum ein oder mehrere Werkzeuge zugeordnet sein. Dabei ist es möglich, außer Arbeitsoperationen am Werkstücksumfang auch eine Bearbeitung an der freien Stirnseite vorzunehmen. Dazu zählen auch Bohrungen an der Stirnseite, die wiederum gleichachsig oder aber auch exzentrisch zur Werkstückachse angeordnet sein können.

Die Fertigung von Bohrungen an der Einspannseite sind dagegen nicht ohne weiteres möglich. Dazu ist es vielmehr erforderlich, daß das Werkstück nach dem Durchlaufen der einzelnen Spindelstellungen umgespannt wird. Das Werkstück muß also von einem Greifer, der nicht in der Spindeltrommel gelagert ist, am bisher freien Ende erfaßt und aus dem Spannfutter der Spindeltrommel herausgenommen werden. Bei Stangenautomaten erfolgt dieses Greifen während des Abstechens.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art ist die Greifereinrichtung gewöhnlich auf einem Längsschlitten oder auf dem Längsschlittenblock der Maschine angebracht. Dabei wird das Werkstück nach dem Abstechen und Greifen in Richtung seiner Achse um einen bestimmten Betrag zurückgefahren. Alsdann wird ein Werkzeug eingeschwenkt, das die Bearbeitung des Werkstückes auf seiner Rückseite, also an dem erst durch das Abstechen gebildeten Ende vornimmt.

Zeitlich gesehen, muß — dem Rhythmus der Maschine entsprechend — innerhalb der kurzen zur Verfügung stehenden Bearbeitungszeit das Greifen, das Zurückfahren und das Bearbeiten des umgespannten Werkstückes erfolgen. Dabei kann im allgemeinen nur ein Werkzeug arbeiten bzw. nur eine Bearbeitungsoperation vorgenommen werden. Ein Einschwenken des Werkzeuges in den Zerspanüngsraum, der bekanntlich wegen der Übersichtlichkeit und eines ungehinderten Späneabfalles möglichst freigehalten werden soll, läßt sich dabei nicht vermeiden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Mehrspindelautomat mit Werkstückgreifeinrichtung zum Umspannen der einzelnen Werkstücke zwecks weiterer Bearbeitung am bis dahin eingespannten Ende. Dabei besteht das Neue darin, daß mehrere Greifzangen in einem drehbaren und axial verschiebbaren Träger angeordnet sind. Die einzelnen Greifzangen gelangen dann im Arbeitstakt der Spindeltrommel nacheinan-Mehrspindeldrehautomat mit Werkstückgreifeinrichtung zum Umspannen der einzelnen
Werkstücke

Anmelder:

Fa. Alfred H. Schütte,

Köln-Deutz, Alfred-Schütte-AIlee 76

Als Erfinder benannt:
Erwin Kohring, Köln-Poll;
Helmut Drees, Senne I

der in die Übernahmestellung, um jeweils ein Werkstück aus einer Greifzange einer der Spindeln zu übernehmen, um es dann im Taktverfahren der Ma-

a₅ schine durch eine oder mehrere weitere Bearbeitungsstellungen zu führen. Diese zusätzliche Bearbeitung erfolgt dabei im wesentlichen außerhalb des normalen Zerspanungsraumes, so daß die Bearbeitung der von den Spindeln der Spindeltrommel gehaltenen Werkstücke durch die zusätzlichen Bearbeitungsvorgänge nicht beeinträchtigt oder erschwert wird.

Vorteilhaft ist der Träger der Umspann-Greifzangen um eine Achse drehschaltbar, die parallel zur Achse der Spindeltrommel angeordnet ist und die nach der Übernahme eines Werkstückes als ganzes von der Spindeltrommel axial zurückgeschoben wird. Diese axiale Verschiebung des Trägers kann als Anstellhub für das oder die Werkzeuge in den verschiedenen Schaltstellungen ausgenutzt werden.

Die Fortschaltung des Trägers der Umspanngreifzangen ist zweckmäßig von dem Schaltantrieb der Spindeltrommel abgeleitet. Dadurch wird zwangsweise der Synchronismus zwischen der Weiterschaltung der Spindeltrommel und dem Träger der Um-

spann-Greifzangen gesichert. Die Fortschaltung kann gegebenenfalls über ein Vorgelege erfolgen. Alsdann besteht noch die Möglichkeit, diese Vorgelegewelle ihrerseits in einem Block zu lagern, der um einen begrenzten Winkel um die Achse des Trägers

schwenkbar ist. Diese Schwenkung kann durch eine besondere Kurve od. dgl. gesteuert werden. Durch eine solche Überlagerung von zwei Vorschaltbewe-

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gungen ist es möglich, den Greiferträger zunächst nur um einen Teilbetrag weiterzuschalten. In dieser Zwischenstellung kann dann die Greifereinrichtung als Stangenanschlag benutzt werden. Auch könnte in einer derartigen Zwischenstellung eine exzentrisehe Bearbeitung eines der umgespannten Werkstücke erfolgen. Anschließend kann dann die Fortschaltung des Greifzangenträgers um den restlichen Teilbetrag bewirkt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Stirnseite des Spindelstockes eines Mehrspindelautomaten mit dem Greifzangenträger schematisch und

F i g. 2 einen Schnitt durch die Greifereinrichtung das Schaltgetriebe.

Im Spindelstock 10 eines Mehrspindelautomaten ist die drehschaltbare Spindeltrommel 11 gelagert. In dieser Trommel sind sechs Werkstückspindeln 12 mit Spannzangen gelagert, die bei der Fortschaltung der Spindeltrommel 11 die einzelnen Werkstücke nacheinander durch die verschiedenen Bearbeitungsstellimgen führen. ,

Gemäß der Erfindung ist der Automat zusätzlich mit einer revolverkopfartigen Umspannvorrichtung versehen. Es ist am Spindelstock 10 drehbar der bei der skizzierten Ausführung kreuzförmig ausgebildete Träger 13 gelagert, an dessen Armen Greifzangen 14 angebracht sind. Der Träger 13 ist um eine Achse 15 drehbar, die parallel zur Achse der Spindeltrommel 11 liegt. Der Antrieb des Trägers 13 geschieht über dem Zahnkranz 16, der an der Spindeltrommel 11 angebracht ist. Der Drehantrieb wird über das lose Übertragungsritzel 16 α auf das Ritzel 17 der Vorgelegewelle 18 übertragen. Von hier aus erfolgt schließlich durch das Ritzel 19 der Drehantrieb der mit einer Verzahnung versehenen Büchse 20, die ihrerseits mit der Hohlachse 21 des Trägers 13 verkeilt ist. Die Vorgelegewelle 18 ist in einem Block 22 gelagert, der um die Hohlwelle 21 drehbar ist, der aber normalerweise durch den Hebel 23, der in eine Verzahnung 24 des Blockes 22 eingreift, in seiner Ruhelage gesichert ist.

Die Zähnezahl der verschiedenen Übertragungselemente ist derart aufeinander abgestimmt, daß bei jeder Fortschaltung der Spindeltrommel 11 von einer Spindelstellung zur nächsten der Träger 13 ebenfalls um eine Stellung weitergeschaltet wird. Bei der skizzierten Ausführung vollführt dabei die Spindeltrommel 11 jeweils eine Drehung von 60°, da sie sechs Spindeln enthält, während der Träger 13 der Greiferzangen gleichzeitig um jeweils 90° weitergeschaltet wird, da er nur vier Greiferzangen trägt.

Wie insbesondere in F i g. 1 der Zeichnung erkennbar ist, liegt nur ein Arm des Trägers 13 mit einer Greiferzange im Zerspanungsraum einer Spindel 12 der Spindeltrommel 11. Diese Zange 14 übernimmt jeweils das Werkstück, welches in dieser Spindelstellung fertig bzw. abgestochen wird. Zu diesem Zweck fährt der Träger 13, der zunächst einen größeren Abstand von dem Spindelkasten 10 hat, in die Übernahmestellung. Alsdann wird der Träger 13 durch nicht dargestellte Steuerelemente dem Spindelkasten 10 genähert, daß die Greiferzange 14 in der in F i g. 2 skizzierten Weise das Werkstück übergreift. Das Werkstück liegt dann lose in der Zange 14, sobald es von der Stange, die in der Spindel 12 der Spindeltrommel 11 steckt, abgestochen ist. Anschließend erfolgt eine Drehschaltung von Spindeltrommel

11 und Greif zangenträger 13. Wird nach erfolgter Weiterschaltung der Greifzangenträger 13 wieder näher an die Stirnwand des Spindelstocks 10 heranbewegt, so kann dabei die endgültige Einklemmung des übernommenen Werkstückes so bewirkt werden, wie unten rechts in F i g. 2 erkennbar ist. Dabei ist in dem Bewegungsbereich der Spannzange 14 ein Rohrstück 25 angeordnet, dessen Länge so bemessen ist, daß beim Vorschieben des Trägers 13 die kegelförmig ausgebildeten Klemmbacken 26 in den Hohlkegel des Trägers 13 hineingepreßt werden, wodurch die gewollte Einspannung des Werkstückes bewirkt wird. Die eigentliche Bearbeitung des in dieser Weise umgespannten Werkstückes geschieht in einer oder mehreren der nachgeschalteten Schaltstellungen des Greifzangenträgers 13. Die dabei arbeitenden Werkzeuge, also z. B. Bohr-, Schleif-, Fräswerkzeuge od. dgl., können an der Stirnwand des Spindelstockes befestigt sein. Die bei jedem Weiterschalten des Greifzangenträgers 13 erfolgende axiale Bewegung desselben in Richtung der Drehachse 15 kann dabei als Anstellhub für den Bearbeitungvorgang ausgenutzt werden.

Der Konus der Spannzange ist im Beispiel als selbsthemmend angenommen. Das Öffnen derselben und Herausstoßen des fertig bearbeiteten Werkstückes könnte in nicht dargestellter Weise durch einen Bolzen erfolgen, der in entsprechender Stellung beim Abrücken des Trägers vom Spindelstock zunächst gegen das rückwärtige Ende der Spannzange anläuft und diese nach vorn drückt und sie öffnet. Der Bolzen wäre dabei so auszubilden, daß er gleichzeitig das Werkstück nach vorn herausstößt.

Es besteht noch die Möglichkeit, den Greifzangenträger zugleich als Anschlag für die vorgeschobene Werkstoffstange zu benutzen. Alsdann darf der Träger 13 zunächst nur so weit vorgeschaltet werden, daß ein Anschlagbolzen 27 desselben vor die Spindel

12 der Trommeln gelangt. Erst wenn dann die Werkstückaufnahme, die als Greifzange ausgebildet sein kann, vorgeschoben ist, erfolgt die weitere Drehung des Trägers 13 um den Restbetrag. Diese differenzierte Schwenkbewegung kann dadurch erreicht werden, daß der Hebel 23 seinerseits eine Schwenkbewegung vollführt, die durch die Kurve 28 gesteuert ist. Der Hebel 23 bewirkt dann im Takt der Trommelvorschaltung eine pendelnde Hin- und Herbewegung des Gehäuses 22 und damit der Vorgelegewelle 18. Das hat die Wirkung, daß die Vorschaltbewegung, die bei der Drehung der Spindeltrommel 11 über die Vorgelegewelle 18 auf den Träger 13 übertragen wird, ihrerseits überlagert ist von einer hin- und herpendelnden Bewegung des Vorgelegegehäuses 22, wobei sich aus dieser Bewegungskombination die gewollte absatzweise Vorschaltung des Trägers 13 bei jedem Vorschalttakt der Spindeltrommel 11 ergibt. Es bleibt noch zu erwähnen, daß durch Verschieben des Kupplungsrades 17 aus der in F i g. 2 skizzierten Lage in eine Innenverzahnung 29 des Gehäuses 22 die Verzahnung 19 wirkungslos gemacht werden kann. Auf diese Weise wird die Vorgelegewelle 18 gegen Verdrehung gesperrt. Das wiederum hat zur Folge, daß die volle Schwenkbewegung des Hebels 23 zur Verschwenkung des Gehäuses 22 ausgenutzt wird. Das käme in Frage, wenn an Stelle der Greifereinrichtung 14 lediglich ein Werkstoffanschlag an dem Träger 13 montiert wäre. Eine Vorschaltung

dieses Trägers 13 von der Spindeltrommel 11 aus bei der jeweiligen Vorschaltung derselben würde dabei nicht stattfinden.

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrspindeldrehautomat mit Werkstückgreifeinrichtung zum Umspannen der einzelnen Werkstücke zwecks weiterer Bearbeitung am rückseitigen Ende, gekennzeichnet durch mehrere in einem drehschaltbaren und axial verschiebbaren Träger (13) angeordnete Werkstückaufnähmen z. B. Greifzangen (14), die im Arbeitstakt der Spindeltrommel (11) nacheinander in die Übernahmestellung gelangen und die übernommenen Werkstücke durch eine oder mehrere weitere Arbeitsstellungen führen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (13) der Werkstückaufnahmen (14) auf eine zur Achse der Spindeltrommel (11) parallelen Achse (15) drehbar und axial verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterschaltung des Werkstückaufnahmenträgers (13) von dem Drehantrieb der Spindeltrommel (11) abgeleitet ist und gegebenenfalls über ein Vorgelege (18) erfolgt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgelegewelle (18) in einem Block (22) gelagert ist, der seinerseits um einen begrenzten Winkel um die Achse des Trägers (15) schwenkbar ist, wobei diese Schwenkung durch eine besondere Kurve (28) od. dgl. gesteuert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (13) in Umfangsrichtung gegenüber den einzelnen Werkstückaufnahmen (14) versetzte Anschläge (27) für den Werkstoffstangenvorschub aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, gekennzeichnet durch ein Kupplungsritzel (17), welches wahlweise in das Vorgelege zur Ableitung des Drehantriebes für den Werkstückaufnahmenträger (13) von der Spindeltrommel einschaltbar oder aber in eine Sperrstellung bewegbar ist, in der es die Vorgelegewelle (18) im Gehäuse (22) blockiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen