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Einrichtung an Stangen-Drehautomaten zum Stillsetzen des Werkstücks
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Stangen-Drehautomaten zum raschen Stillsetzen
des noch mit dem Stangenmaterial verbundenen Werkstücks in beliebiger Winkellage.
Das Stillsetzen des Werkstücks wird dann erforderlich, wenn am Werkstück zwischen
zwei Dreharbeiten eine oder mehrere von der Drehbearbeitung abweichende Bearbeitungen
vorgenommen werden sollen.
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Das Stillsetzen des Werkstücks wird üblicherweise dadurch bewirkt,
daß die Spindel des Drehautomaten, mit welcher die das Stangenmaterial haltende
Spannzange drehfest verbunden ist, mittels einer Bremsvorrichtung bei gleichzeitig
ausgekuppeltem Spindelantrieb abgebremst wird. Die bei etwa 200 U/min in der Spindel
noch befindliche kinetische Energie wird durch das Einfallen eines Anschlags in
einen Einschnitt einer Nockenscheibe vernichtet, welche mit der Spindel drehfest
verbunden ist. Es liegt auf der Hand, daß hierbei sowohl beim Abbremsen der Spindel
als auch bei dem darauffolgenden Beschleunigen der Spindel auf ihre ursprüngliche
Arbeitsdrehzahl erhebliche Energie verlorengeht bzw. wieder aufgewandt werden muß.
Dies ist leicht daran zu erkennen, daß sich die Bremsvorrichtung für die Spindel
rasch abnutzt, so daß für das Stillsetzen der Maschine zum Zwecke des Auswechselns
der Verschleißelemente erhebliche Zeit erforderlich ist, welche für die Produktion
Verlustzeit bedeutet. Ferner ist es auch dann nicht möglich, die Spindeldrehzahl
über eine von der Leistung der Bremsvorrichtung abhängige Höchstdrehzahl zu steigern,
wenn kleine Drehdurchmesser und entsprechender Werkstoff eine größere Schnittgeschwindigkeit
an sich zuließen. Es muß demzufolge oft mit unrentabel kleinen Schnittgeschwindigkeiten
gearbeitet werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorstehend geschilderten Nachteile
der bekannten Einrichtungen auszuschalten.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch Anwendung
einer feststehenden Klemmeinrichtung gelöst, mit der nur das Werkstück bzw. das
Stangenmaterial unter gleichzeitiger Lösung der Spanneinrichtung der dauernd umlaufenden
Werkstückspindel festklemmbar ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist in einem der Stahlhalter ein ortsfester Gegenhalter angeordnet, welcher eine
einem geeigneten Durchmesser des Werkstücks entsprechende, mit der Spindelachse
fluchtende Bohrung und eine.seitliche, die Bohrung anschneidende Ausfräsung besitzt,
wobei auf einem weiteren, senkrecht zur Spindelachse einrückbaren Stahlhalter ein
Klemmbacken befestigt ist, dessen Arbeitsfläche eine solche Form besitzt, daß sie
in Arbeitslage den Anschnitt der Bohrung des Gegenhalters ersetzt.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist auf dem Klemmbacken
ein Anschlag befestigt, welcher die Zuführbewegung des Stangenmaterials begrenzt.
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Dadurch ist es auch möglich, beim Stillsetzen des Werkstückes mit
den in einem Drehautomaten ohne besondere Bremsvorrichtung für die Spindel vorhandenen
Steuermöglichkeiten auszukommen und mittels einer leicht herstellbaren Erleichterung
ein rasches Stillsetzen zu bewirken.
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In der nachfolgenden Beschreibung ist an Hand einer schematischen
Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.
Auf die Beschreibung und Darstellung eines Stangen-Drehautomaten, welcher nicht
Gegenstand der Erfindung ist, kann dabei ohne weiteres verzichtet werden, da solche
Maschinen und ihre Funktionsmöglichkeiten allgemein bekannt sind.
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In der Spannzange 2 ist das Stangenmaterial 4 festgeklemmt. Die Festklemmung
des Stangenmaterials geschieht in bekannter Weise dadurch, daß über den Konus 6
der Spannzange 2 ein Innenkonus der nicht dargestellten Spindel des Drehautomaten
geschoben wird. Die hierfür erforderliche Kraft wird wie üblich auf elektrischem,
pneumatischem oder hydraulischem Wege aufgebracht und vom Drehautomaten selbst gesteuert.
Zwecks Zentrierung ist das Stangenmaterial 4 in einer ortsfesten Führungsbüchse
8 geführt. Die Führungsbüchse ist in einem bekannten und daher nicht dargestellten
Stahlhalterkonsol befestigt, welches wie der Spindelbock des Drehautomaten auf dem
Maschinenbett befestigt ist. Das Stahlhalterkonsol trägt in bekannter Weise an seiner
Stirnseite mehrere Schlittenführungen,
in denen Stahlhalter radial
zur Spindelachse bewegt werden können. Die Bewegung der Stahlhalter wird, ebenfalls
in bekannter Weise, über Stoßstangen und Kipphebel von einer am Drehautomaten angebrachten
Nockenwelle gesteuert.
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Einer dieser Stahlhalter ist arretiert und trägt einen Gegenhalter
10, welcher mit einer Bohrung 12 und einer diese Bohrung anschneidenden Ausfräsung
14 versehen ist. Der Gegenhalter 10 ist so eingestellt, daß seine Bohrung
12 mit derjenigen der Spindelachse sowie der Achse der Führungsbüchse 8 fluchtet.
Die Zeichnung läßt erkennen, daß das genügend weit vorgeschobene Werkstück 16 in
der Bohrung 12 des Gegenhalters 10 laufen kann.
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Auf einem weiteren, im Gegensatz zu dem vorgenannten Stahlhalter beweglichen
und von der Maschine zeitgerecht gesteuerten Stahlhalter ist ein Klemmbacken 18
befestigt. Dieser Klemmbacken ist mit einer Arbeitsfläche 20 versehen, welche in
Arbeitslage den Anschnitt der Bohrung 12 des Gegenhalters 10 ersetzt, so -daß das
Werkstück 16 bei in Pfeilrichtung zugestelltem Klemmbacken 18 von letzterem und
dem Gegenhalter 10 nahezu völlig umspannt wird. Auf dem Klemmbacken 18 ist mittels
Paßschrauben 22 ein Anschlag 24 befestigt, welcher die in bekannter Weise von der
längsverschieblichen Spindel bewirkte Vorschubbewegung des Werkstücks 16 begrenzt.
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Mittels der soeben beschriebenen Einrichtung, welche an einem üblichen
Drehautomaten angebracht ist, läßt sich auf einfache Weise das Stillsetzen des Werkstücks
wie folgt durchführen:.
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Bei in der im Pfeilsinn rotierenden Spannzange 2 festgeklemmtem Stangenmaterial
4 werden in bekannter Weise die beabsichtigten Dreharbeiten durchgeführt. Ist nunmehr
vorgesehen, am Werkstück 16 eine oder mehrere von der Drehbearbeitung abweichende
Bearbeitungen durchzuführen, so wird - von _ der Maschine gesteuert - der Klemmbacken
18 und mit ihm der Anschlag 24 in Pfeilrichtung so weit zugestellt, daß die Arbeitsfläche
20 des Klemmbackens 18 nur noch geringfügig von der entsprechenden zylindrischen
Fläche des Werkstücks 16 entfernt ist. Wiederum durch die Maschine gesteuert wird
das noch rotierende Werkstück 16 so weit vorgeschoben, daß sein vorderes Ende den
Anschlag 24 trifft. Daraufhin wird, ebenfalls durch die Maschine gesteuert, die
drehfeste Verbindung zwischen Spannzange 2 und Stangenmaterial 4 aufgehoben und
gleichzeitig das Werkstück 16 zwischen dem in Pfeilrichtung um ein geringes Stück
weiter vorrückenden Klemmbacken 18 und dem Gegenhalter 10 bis zum Stillstand abgebremst
und festgehalten. Die vom Stangenmaterial 4 gelöste Spannzange kann nunmehr infolge
ihrer noch bestehenden Drehverbindung mit der Spindel des Drehautomaten rotieren,
weshalb es nicht erforderlich ist, die Spindel zum Stillsetzen des Werkstücks 16
abzubremsen. An dem nunmehr stillstehenden und durch den Klemmbacken 18 und den
Gegenhalter 10 festgehaltenen Werkstück 16 können jetzt Arbeitsgänge, welche den
Stillstand des Werkstücks voraussetzen, z. B. Bohren senkrecht zur Werkstückachse
oder Fräsen, vorgenommen werden. Nach Beendigung dieser Arbeitsgänge wird in umgekehrter
Reihenfolge, von der Maschine selbst gesteuert, die Klemmung des Werkstücks 16 zwischen
dem Klemmbacken 18 und Gegenhalter 10 aufgehoben und gleichzeitig die drehfeste
Verbindung zwischen Spannzange 2 und Stangenmaterial 4 wiederhergestellt. Infolge
der geringen Masse des Stangenmaterials 4 ist sofort die für die nächste Dreharbeit
erforderliche ursprüngliche Drehzahl des Werkstücks 16 wieder erreicht, ohne daß
hierzu eine merkbare Mehrleistung des Spindelantriebs benötigt wird.
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Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine beträchtliche Verkürzung
der Gesamtarbeitszeit erzielt, weil die für das Abbremsen der mit hoher Drehzahl
laufenden Spindel und die für das darauffolgende Beschleunigen der Spindel benötigten
Zeiten entfallen. Des weiteren ist der erhebliche Energieverlust vermieden, welcher
beim bisher üblichen Abbremsen der Spindel entsteht. Schließlich entfällt völlig
die Abnutzung der Verschleißteile einer Spindelbremsvorrichtung, weshalb ein mit
der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgerüsteter Drehautomat ohne Unterbrechung bis
zum Ende der Standzeit der Werkzeugstähle laufen kann.