DE1271501B - Mehrspindel-Drehautomat - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 23b

Deutsche Kl.: 49 a - 6/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 71 501.4-14
27. Januar 1961
27. Juni 1968

Es ist bekannt, bei Einspindeldrehbänken zur Abstützung von langen Werkstücken, beispielsweise Kurbel- oder Nockenwellen, eine mit Rollen versehene Lünette zu verwenden, die von Hand oder mittels eines besonderen Motors radial einstellbar ist.

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf einen Mehrspindel-Drehautomaten für zwischen Spitzen gespannte und durch mit der Spindeltrommel schaltbare, auf einem Träger angeordnete Lünetten mit Rollen abgestützte Einzelwerkstücke. Bei einem bekannten, derartigen Drehautomaten sind die Lünetten in schwalbenschwanzförmige Schlitze eingesetzt, und sie sind in ihrer Funktion nicht steuerbar.

Gemäß der Erfindung ist ein Mehrspindel-Drehautomat der zuletzt genannten Art dagegen dadurch gekennzeichnet, daß die Lünetten, wie an sich bekannt, in Richtung zum Werkstück radial verstellbar sind, wozu die Lünetten als radial bewegliche Schlitten an einem mit der Spindeltrommel mitschaltbaren Tragring angeordnet und über Nocken od. dgl. durch je ein achsparalleles Steuergestänge bewegbar sind, das selbst durch einen am Maschinengestell fest angeordneten Nockenring betätigbar ist.

Durch die Erfindung wird ein beträchtlicher Vorteil erhalten, weil unter Wahrung des an sich bekannten Vorteils der Abstützung der Werkstücke in den Bearbeitungsstellungen keine weiteren Arbeitsvorgänge von Hand erforderlich sind, wenn das Werkstück sich in die Ladeposition bzw. Abnahmestellung bewegt. Außerdem wird der Vorteil erzielt, daß die Ausbildung vergleichsweise einfach ist, da ■ an dem Mehrspindel-Drehautomaten nur wenige Veränderungen vorgenommen zu werden brauchen, um die selbsttätige Schaltung der einzelnen Lünetten zu erreichen. Es ist lediglich die Anordnung des Nockenringes mit den achsparallelen Steuergestängen erforderlich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Steuergestänge aus in Achsrichtung relativ zueinander verstellbaren Teilen. Vorzugsweise kann das Steuergestänge weiterhin im Bereich der Lünetten eine Keilfläche aufweisen, und der radial bewegliche Lünettenschlitten kann eine an der Keilfläche kraftschlüssig anliegende Führungsrolle besitzen. Für den radial bewegbaren Lünettenschlitten kann außerdem vorzugsweise ein einstellbarer Anschlag vorgesehen sein.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Stützrollen an der Lünette mittels zweier Stellschrauben tangential verstellbar.

Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Mehrspindel-Drehautomat

Anmelder:

The National Acme Company,

Cleveland, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. E. Wiegand

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Patentanwälte,

2000 Hamburg 50, Königstr. 28

Als Erfinder benannt:

Robert Beacom, Bedford, Ohio;

Karl Paul Schubert,

Cleveland Heights, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 2. Februar 1960 (6230) - -

Erfindung ist ein Nockenring an der Werkstück-Ladeposition mit einem zurückversetzten Teil versehen, der die Lünette in eine vom Werkstück entfernte Ruhestellung bewegt. Der Nockenring erstreckt sich vorzugsweise mit seinem zurückversetzten Teil über einen Bogenweg von etwa 120°.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. In dieser zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Mehrspindel-Drehautomaten gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Maschine, welcher die Stützrollen erkennen läßt,

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Rollenstütze mit einer schematischen Andeutung des Werkstückes,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht vom Hinterende des Werkstückes und dessen Support, F i g. 5 einen Schnitt gemäß der Linie 5-5 der Fig. 4,

F i g. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Stützrollen,

F i g. 7 eine Stirnansicht der in F i g. 6 gezeigten Rollenstütze,

F i g. 8 einen Schnitt gemäß der Linie 8-8 der Fig. 6,

F i g. 9 einen Schnitt gemäß der Linie 9-9 der Fig. 7,

809 567/296

Fig. 10 einen Schnitt gemäß der Linie 10-10 der Fig. 6,

Fig. 11 eine Seitenansicht mit Blickrichtung auf die Stützrollen der Fi g. 7,

Fig. 12 eine Draufsicht auf den stationären Nockenring der Maschine und

Fig. 13 eine vergrößerte Teilansicht gemäß der Linie 13-13 der Fig. 12.

Die F i g. 1 zeigt den Werkzeugteil eines Mehrspindelautomaten 11 mit einem Maschinenrahmen 12, einem Maschinenkopf 13 und einem Spindelträger 14. Am rechten Ende des Rahmens 12 befindet sich ein Getriebekasten 16, der nicht in der F i g. 1, wohl aber in der F i g. 4 zu erkennen ist. Zur Maschine 11 gehört ein koaxial zur Längsachse 17 ausgerichteter Mittelblock 18, welcher vom Maschinenkopf 13 bis zum Getriebekasten 16 reicht und zusammen mit dem Spindelträger 14 schrittweise um zuvor festgelegte Winkelwege weitergedreht werden kann. Das linke Ende dieses Mittelblocks 18 (F i g. 1) ist zylindrisch und dient zur Abstützung eines Supports 19, der zusammen mit dem Mittelblock 18 schrittweise Drehungen ausführen kann. Das rechte Ende des Mittelblocks 18 ist mit einer Mehrzahl von Flächen 20 versehen, die zahlenmäßig der Anzahl der Spindeln 15 entspricht. Im vorliegenden Fall handelt es sich um sechs Spindeln und um sechs Flächen 20. Demzufolge sind auch sechs Rollenstützen, und zwar für jede Spindel eine, vorgesehen. Jede Fläche 20 des Mittelblocks 18 trägt einen Reitstock 21 mit beweglicher Spitze 22. Die bewegliche Spitze 22 kann mit Fremdkraft, beispielsweise mit Luft- oder Flüssigkeitsdruck oder sonstigen Mitteln, betätigbar sein.

Wie besser aus den F i g. 3 und 4 zu erkennen, in denen eine der sechs Rollenstützen dargestellt ist, ist im Support 19 eine längsverschiebliche Achse 25 verschieblich gelagert. Diese Achse 25 ist hohl, um eine Stange 26 aufzunehmen. Die Achse 25 weist zwei keilförmige Nockenflächen 27 auf. Die Stange 26 ist an einem Ende mit Gewinde versehen und an einem Ende mit einem rechtsgängigen Gewinde mit einem Anschlüßstück 28 verschraubt. Das Anschlußstück 28 ist mittels eines linksgängigen Gewindes mit einer zweiteiligen Betätigungsstange 29 verschraubt, welche bei 30 am entsprechenden Reitstock 21 verschieblich gelagert ist. An dem Ende der Betätigungsstange 29 befindet sich eine Betätigungsrolle 31, die von einem stationären Nockenring 32 beaufschlagt werden kann. Dieser stationäre Nockenring 32 ist fest, und zwar senkrecht zur Maschinenachse 17, an einem Getriebekasten 16 befestigt. Der Nockenring ist mit hochstehenden und tiefstehenden Teilen versehen, von denen die letzteren von der Diskontinuität des Nockenringes gebildet werden, wie es vor allem aus der F i g. 12 zu ersehen ist.

Zwischen der Betätigungsstange 29 und einem Widerlager 37 am Mittelblock 18 wirkt eine erste Druckfeder 36, um die Betätigungsstange 29 bezüglich der F i g. 4 nach rechts und somit die Betätigungsrolle 31 gegen den Nockenring 32 zu drücken. Weil das Anschlußstück 28 an den gegengesetzten Enden rechts- und linksgängige Gewinde aufweist, ist es möglich, diese Teile ein- und auszubauen und eine Verstellung der keilförmigen Nockenfläche 27 in Längsrichtung vorzunehmen.

Eine zweite Druckfeder 38 wirkt zwischen einer Mutter auf der Stange 26 und der Achse 25, um die Nockenflächen 27 bezüglich der F i g. 3 und 4 nach links zu drücken. Diese Nockenflächen 27 werden somit bezüglich der Stange 26 nach links gedrückt.

Die Fig. 7 bis 11 zeigen besser den inneren Aufbau der Vorrichtungsteile, welche die Rollenstütze bzw. deren Stützrollen 41 betätigen. Diese Rollen sind in einem Joch 42 gelagert, welches an einem Schlitten 43 mit Schrauben 44 angeschraubt ist. Die Schrauben 45 ermöglichen eine geringe Querverstellung der Rollen 41 gegenüber der Achse 46 der entsprechenden Spindel 15 oder des Werkstückes 47. Der Schlitten 43 ist in dem Support 19 radial verschieblich gegenüber der Maschinenachse 17 gelagert und damit auch radial zum Werkstück 47 hin oder von diesem weg beweglich. Eine mit Kopf versehene Anschlagschraube 48 ist in den Support 19 eingeschraubt und dient, da sie eine Außenfläche des Schlittens 43 überragt, als verstellbares Widerlager für diesen Schlitten 43.

Der Support 19 ist mit einer Lagerfläche 51 zur Aufnahme des Schlittens 43 versehen. In diese Fläche des Supports 19 sind zwei Schlitze 52 eingearbeitet, die Druckfedern 53 aufnehmen. Diese Druckfedern stützen sich an Stopfen in den äußeren Enden der Schlitze 52 ab und drücken gegen bewegliche Stifte 54, die an dem Schlitten 43 befestigt sind. Auf diese Weise drücken die Federn 53 den Schlitten 43 gegenüber der Maschinenachse 17 nach innen. Die Achse 25 führt durch eine Öffnung 55 des Schlittens 43 hindurch. In dem Schlitten 43 sind Nockenführungsrollen 56 gelagert, die mit den Nockenflächen 27 zusammenarbeiten.

An dem diskontinuierlichen Nockenring 32 gemäß F i g. 12 und 13 sind die sechs Spindelstellungen mit römischen Zahlen benannt. Die erste Spindelstellung liegt in horizontaler Ebene vor der Maschinenachse 17; dies ist die Zuführ- und Entnahmestellung. In F i g. 1 ist diese erste Spindelstellung als Leerstellung gezeigt, d. h. in einem Zustand nach dem Entnehmen eines fertigen Werkstückes. Die Drehbewegungen des Spindelträgers 14 erfolgen bezüglich der Fig. 1 entgegen der Uhrzeigerrichtung und bezüglich der Fig, 12 in Uhrzeigerrichtung. Das in der Fig. 1 in der untersten Stellung befindliche Werkstück liegt in der zweiten Spindelstellung. F i g. 12 läßt erkennen, daß bei dieser zweiten Spindelstellung der Nockenring 32 genauso wie in der Zuführstellung unterbrochen ist. Diese Unterbrechung des Nockenringes läßt sich als tiefliegender Teil des Nockenringes 32 ansprechen. Der hochliegende Teil des Nockenringes 32 erstreckt sich über die dritte, vierte, fünfte und sechste Spindelstellung und somit über einen Bogenweg von etwa 240°, wenn es sich, wie hier angenommen, um einen Sechsspindelautomaten 11 handelt. Am Anfang und am Ende des diskontinuierlichen Nockenringes 32 sind Schrägflächen 57 angeordnet, um ein glattes Auflaufen und Ablaufen der Betätigungsrollen 31 zu ermöglichen. F i g. 2 zeigt schematisch Werkstücke 47 in der ersten und zweiten Spindelstellung, wo sie nicht von den Stützrollen 41 abgestützt werden. In der sechsten Stellung, die in F i g. 2 oben gezeigt ist, stützen die Rollen 41, wie dargestellt, das Werkstück 47.

Die Federn 36 und 53 arbeiten zusammen, um die Rollen 41 zur Achse 17 der Maschine zu drücken und die Nockenführungsrollen 56 an den Nockenflächen 27 zu halten und auch um die Betätigungsrolle 31 an dem Nockenring 32 zur Anlage zu bringen. Die Feder 38 ist kräftiger als die Feder 36. Sie

wirkt als Sicherheitselement und widersteht auch der Kraft eines Werkzeuges, welches sich beispielsweise in einem Werkzeughalter 58 befinden kann, um das Werkstück in einer der Spindelstellungen 3 bis 6 abzudrehen.

Normalerweise ist das Anschlußstück 28 durch Betätigung der Verschraubungen so eingestellt, daß, wenn die Betätigungsrolle 31 den Nockenring 32 beaufschlagt, die Stützrollen 41 den richtigen radialen Abstand von der Werkstückachse 46 haben, um die zuvor bearbeitete Oberfläche des Werkstückes an der entsprechenden Längsseite abzustützen. Die mit Kopf versehene Widerlagerschraube 48 beaufschlagt die Außenfläche des Schlittens 43, um diesen daran zu hindern, zu weit nach außen zu gleiten. Demzufolge bildet die Schraube 48 einen verstellbaren Anschlag, mit dem der radiale Abstand zwischen den Stützrollen 41 und der Werkstückachse 46 eingestellt werden kann. In solchem Fall kann das Anschlußstück 28 so eingestellt werden, daß die Feder 38 geringfügig zusammengedrückt wird. Während der Bearbeitung des Werkstückes 47 ist die Kraft des Werkzeuges bestrebt, das Werkstück 47 wegzudrücken. Diese Ablenkkräfte werden über die Rollen 41 und den Schlitten 43 zur Feder 38 übertragen. Aus diesem Grund ist die Feder 38 stark genug ausgebildet, um dieser Werkzeugkraft widerstehen zu können.

Bei dem Werkstück 47, welches in der Maschine 11 bearbeitet wird, handelt es sich um eine schlanke Nockenwelle mit einer Mehrzahl von exzentrischen Ansätzen, die bei diesem Arbeitsgang jedoch nicht zu bearbeiten sind. Dieses Werkstück hat jedoch weitere konzentrische Oberflächen, die auf kreisförmigen Querschnitt zu bearbeiten sind, um entweder als Lagerflächen oder als Basis für die Einfräsung von Zahnrädern zu dienen. Bei Verwendung dieser Maschine 11 kann das Werkstück in der ersten Spindelstellung zugeführt werden und dann in der zweiten Spindelstellung entsprechend den verschiedenen Rollenstützen entlang des Werkstückes zylindrisch abgedreht werden. Wenn der Spindelträger 14 durch Drehung in die dritte Spindelstellung bewegt ist, ruht die Betätigungsrolle 31 auf der Schrägfläche 57 des Nockenringes 32. Hierdurch bewegt sich die Betätigungsstange 29 in Längsrichtung, so daß die Nockenfläche 27 den Schlitten 43 verschiebt, bis dieser die Kopfschraube 48 beaufschlagt. Zusätzliche Bewegungen in Längsrichtung der Betätigungsstange 29 werden durch Kompression der Feder 38 aufgenommen. Diese radial auswärts gerichtete Bewegung des Schlittens 43 stellt die Stütz- oder Tragrollen 41 so ein, daß sie am Umfang der zuvor bearbeiteten Oberfläche des Werkstückes 47 zur Anlage kommen.

Demzufolge können in der dritten Spindelstellung auch in der vierten, fünften und sechsten Spindelstellung weitere Maschinenarbeiten an anderen weiter längs liegenden Stellen des Werkstückes durchgeführt werden, wobei dann jedesmal die Werkzeugkraft von den entsprechenden Stützrollen aufgenommen wird.

Die Werkstücke 47 können mit Hilfe der einzelnen Spindeln 15 in gewünschter Weise gehalten und angetrieben werden, wobei dann die bewegliche Spitze 22 des Reitstockes 21 durch Fremdkraft so vorgeschoben ist, daß sie die entsprechenden Werkstücke beaufschlagt. An den Spindeln 15 sind ebenfalls Mitnehmerstifte 59 angeordnet, die die Stirnfläche des Werkstückes beaufschlagen. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, auch die zylindrische Fläche am Ende zu bearbeiten.

Der Nockenring 32 und die Betätigungsrolle 31 sorgen für eine Längsbewegung der Betätigungsstange 29. Das Anschlußstück 28 und die Nockenflächen 27 sind so zusammengebaut, daß dem Schlitten 43, dem Joch 42 und den Stützrollen 41 eine radiale Bewegung erteilt werden kann.

Claims (7)

Paten tansprüche:

1. Mehrspindel-Drehautomat für zwischen Spitzen gespannte und durch mit der Spindeltrommel schaltbare, auf einem Träger angeordnete Lünetten mit Rollen abgestützte Einzelwerkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Lünetten (42), wie an sich bekannt, in Richtung zum Werkstück (47) radial verstellbar sind, wozu die Lünetten als radial bewegliche Schlitten (42, 43) an einem mit der Spindeltrommel (14) mitschaltbaren Tragring (19) angeordnet und über Nocken (27) od. dgl. durch je ein achsparalleles Steuergestänge (26, 28, 29, 30) bewegbar sind, das selbst durch einen am Maschinengestell (16) fest angeordneten Nockenring (32) betätigbar ist.

2. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergestänge (26, 28, 29, 30) aus in Achsrichtung relativ zueinander verstellbaren Teilen besteht.

3. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergestänge (26, 28, 29, 30) im Bereich der Lünetten (42, 43) eine Keilfläche (27) und der radial bewegliche Lünettenschlitten (43) eine an der Keilfläche kraftschlüssig anliegende Führungsrolle (56) aufweist.

4. Mehrspindel-Drehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den radial bewegbaren Lünettenschlitten (43) ein einstellbarer Anschlag (48) vorgesehen ist.

5. Mehrspindel-Drehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrollen (41) an der Lünette (42) mittels zweier Stellschrauben (45) tangential verstellbar sind.

6. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (32) in der Werkstück-Ladeposition mit einem zurückversetzten Teil versehen ist, der die Lünette in eine vom Werkstück entfernte Ruhestellung bewegt.

7. Mehrspindel-Drehautomat nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (32) mit seinem zurückversetzten Teil sich über einen Bogenweg von etwa 120° erstreckt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 316 010, 2 298 082,
845 478, 1 485 688.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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