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Vorschubvorrichtung für Automatendrehbänke Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorschubvorrichtung für Automatendrehbänke, insbesondere Abstechdrehbänke
mit rotierendem Werkzeug. Bei den bisher bekannten Drehbänken dieser Art, mit denen
sich Drähte, Stangen oder stangenförmige Profile bearbeiten und in Abschnitte bestimmter
Länge unterteilen lassen, wird das Material gewöhnlich in Form eines endlosen Stranges
zugeführt, der auf einer Vorratsrolle aufgewickelt ist und zur Bearbeitung sukzessive
abgewickelt wird. Der Vorschub zwischen zwei aufeinander folgenden Arbeitsgängen
geschieht derart, dass eine in der Maschinenspindel angeordnete Vorschub-Zange,
die
manchmal auch gleichzeitig zum Einspannen des Drahtes oder Stabes während der vorangehenden
Ausrichtung in einer Abrichteinrichtung dient, das Materi a1 um eine bestimmte Strecke
vorstösst.
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Das Schliessen und Lösen sowie die Verschiebung dieser Vorschubzange
werden durch Nocken gesteuert.
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Diese bekannten Vorschubvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass
sie in Maschinenspindeln üblicher Grösse nur Vorschübe verhältnismässig kleiner
Länge auszuführen erlauben und daher nicht zur Bearbeitung bzw. zum Abstechen von
Draht- oder Stangenabschnitten grösserer Länge geeignet sind. Für diese Zwecke müsste
man Spezialspindeln sowie einen entsprechend komplizierter aufgebauten Vorschubmechanismus
mit Nocken oder Hebelsystemen grosser Abmessungen bzw. grosser Uebersetzungsverhaltnisse
vorsehen, deren Montage in der Drehbank schwierig ist.Auch bereitet dann die Erzielung
einer guten Vorschubgenauigkeit Schwierigkeiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile bisher bekannter
Vorschubvorrichtungen zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die bei Benutzung
üblicher Maschinenspindeln mit einfachen Mitteln einen beliebig langen und genau
einstellbaren Vorschub zu erzielen erlaubt.
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Ausgehend von einer Vorschubvorrichtung der eingangs beschriebenen
Art ist die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet,
dass
in Vorschubrichtung gesehen hinter der Maschinenspindel in deren Achse eine Sfnnzange
auf einem parallel zur Spindelachse verschiebbaren Schlitten zur Aufnahme und zum
Vorziehen des zu bearbeitenden Werkstücks um eine vorgebbare Länge angeordnet ist
und der Antriebsmechanismus für den Schlitten sowie der Betätigungsmechanismus der
Spannzange durch Steuervorrichtungen steuerbar sind. Diese Vorrichtung lässt sich
nachträglich ohne Schwierigkeiten an allen bekannten Typen von Abstechdrehbänken
anbauen und hat ausserdem den Vorzug, dass das vorzuschiebende Material nicht gestossen,
sondern gezogen wird, sodass die geradlinige Ausrichtung insbesonderer dünner Drähte
beim Vorschub nicht beeinträchtigt wird.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an drei Ausführungsbeispielen
näher beschrieben. Es zeigen;
| Fig. 1 einen Schnitt durch die Spindel und die Vorschubvorrichtung |
| einer Automatendrehbank zum Abstechen, |
| Fig. Z eine teilweise im Schnitt gezeichnete Draufsicht auf
die Vor- |
| schubvorrichtung und ihr Antriebssystem nach Fig. 1, |
| Fig. 3 und 4 Detailansichten der Nockensteuerorgane der Vorrichtung, |
| gesehen in Richtung der Pfeile B bzw. A-A nach Fig.
1, |
| Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende, teilweise im.
Schnitt gezeigte |
| Ansicht der zweiten Ausführungsform einer Vorschubvorrichtung, |
| und |
| Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht der dritten Ausführungs- |
| form einer Vorschubvorrichtung. |
Die teilweise auf Fig. 1 dargestellte Abstechdrehbank ist zur Bearbeitung von Drähten,
Stangen oder stangenförmigen Profilen geeignet, die beispielsweise unter Abwicklung
von einer Vorratsrolle stetig der Drehbank zugeführt und in Abschnitte vorgegebener
Länge geschnitten werden.
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In. diesem Falle kann also nicht der Draht oder die Stange in Rotation
versetzt werden, sondern das Werkzeug muss sich drehen.
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Der Draht oder die Stange passiert zunächst eine nicht dargestellte
Abrichteinrichtung bzw. Abziehvorrichtung, welche das zu bearbeitende bzw. abzuschneidende
Teil exakt geradlinig ausrichtet. Das vordere Werkstückende wird dazu in die Spindel
1 eingeführt, wo es von der Spannzange 2 aufgenommen und gehalten wird, während
die Abrichtung erfolgt. Anschliessend gelangt das Teil in die andere Spannzange
3, in welcher es während der Bearbeitung festgehalten wird. Das Werkzeug 3a ist
in bekannter Weise auf einem rotierbaren Werkzeughalter 4 montiert, der mittels
Kugellagern an der Spindel gelagert ist. Der Vorschub des zu bearbeitenden Drahtes
oder der Stange erfolgt während der Bearbeitung in bekannter Weise durch eine Verschiebung
der Spannzange 3.
Die Vorschubbewegung des Drahtes oder der Stange
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bearbeitungsoperationen wurde bisher mit Hilfe
einer Verschiebung der Spannzange 2 durchgeführt, deren Bewegung von einer entsprechenden
Nocke gesteuert wurde. Es ist jedoch ohne weiteres klar., dass die Vorschubbewegung
dieser Spannzange auf eine verhältnismässig kleine Strecke begrenzt ist und dass
es sehr schwierig Ware, die Anordnung derart zu treffen, dass beispielsweise die
beiden Enden einer mehrere Dezimeter langen Stange bzw. eines längeren Drahtabschnitts
bearbeitet werden können.
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Es wurde daher eine andere Lösung ersonnen., die darin besteht, eine
im folgenden beschriebene, Vorschubvorrichtung mit einer weiteren Spannzange zu
verwenden.
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Diese hinter dem Werkzeug 3a angeordnete, im oberen Teil der Fig.
1 gezeigte Vorrichtung weist eine in der Achse der Spindel.l liegende Spannzange
5 auf., die auf einem als Zangenhalter dienenden Schlitten 6 montiert ist. Der Schlitten
6 ist auf denkzylindrischen Führungsstangen 7 und 8 verschiebbar, welche an beiden
Enden in Ständern 9 und 10 befestigt sind. Diese Ständer tragen gleichzeitig eine
axial verschiebbare Steuerstange 11, an deren dem Werkzeug 3a zugewandten Ende ein
fester Anschlag 12 angeordnet ist, während am anderen Ende ein beweglicher Anschlag
13 vorgesehen ist., dessen Stellung genau mit Hilfe einer Mikrometerschraube eingestellt
werden kann.
Ferner ist auf dem aus dem äusseren Ständer 10 herausragenden
Ende der Steuerstange 11 ein Schaltfinger 14 befestigt, der sich zwischen zwei stationären
Schaltern 15 und 16 bewegen kann, die durch diesen Finger betätigbar sind. Ueber
diese Schalter wird ein den Schlitten 6 antreibender Motor gesteuert.
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Eine weitere zylindrische Stange 17, die parallel zu den anderen
erwähnten Stangen orientiert und drehbar in den Ständern 9 und 10 gelagert ist,
trägt einen Hebel 18, welcher in einer später an Hand der Fig. 3 näher erläuterten
Weise von den Nocken 19 und 20 bewegt werden kann und zum Antrieb einer dünneren
Stange 21 dient; diese Stange 21 ist einerseits am Ende des Hebels 18 und andererseits
mit ihrem anderen Ende starr an einem Tragstück 22 befestigt, welches seinerseits
fest auf der Stange 17 sitzt.
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Wenn die Stange 21 unter der Wirkung des Hebels 18 verschwenkt wird,
dann nimmt sie eine Gabel 23 eines Spannorgans 24 mit, das bei seiner Drehung einen
die Feder 26 spannenden Federteller 25 verschiebt. Dadurch wird die Spannzange 5
in an sich bekannter Weise geöffnet bzw. geschlossen.
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Die erwähnten Nocken 19 und 20 sitzen auf einer in geeigneter Weise
antreibbaren Nockenwelle 27, welche ausserdem noch die beiden Nocken 28 und 29 trägt.
Diese Nocken 28 und 29 betätigen bei Drehung der Nockenwelle 27 die beiden Arme
30 und 31 eines auf Fig. 4 gezeigten
gabelförmigen Hebels 32, welcher
mit seinem den Gabelfuss bildenden Arm mit zwei stationären Schaltern 33 und 34
zusammenarbeitet.
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Die Nocken 19 und 20 arbeiten in gleicher» auf Fig. 3 gezeigter Weise
mit den Armen 35 und 36 des ebenfalls gabelförmigen Hebels 18 zusammen, dessen den
Gabelfuss bildender dritter Arm an der Stange 21 befestigt ist, die in die bereits
erwähnte Gabel 23 des Spannorgans 24 eingreift. Auf Fig. 3 ist ausserdem der Schlitten
6 dargestellt.
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Die Hebelarme 30 und 31 bzw. 35 und 36 sind jeweils in Achsenrichtung
der Nockenwelle 27 - wie auch die Nocken 19,20 bzw. 27,28 - versetzt angeordnet.
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Die Antriebseinrichtung zur Bewegung des Schlittens 6 ist auf Fig.
2 gezeigt. Sie umfasst im wesentlichen einen Motor 39, der über einen Riemen 40
die auf der Welle 42 sitzende Riemenscheibe 41 antreibt. Am anderen Ende der Welle
42 ist eine Schnecke 43 angeordnet, die mit dem Schneckenrad 44 in Eingriff steht.
Auf der Schneckenradwelle sitzt ein weiteres Zahnrad 45, welches eine endlose Kette
46 antreibt. Die Kette 46 ist an der Stelle 47 am Schlitten 6 befestigt und passiert
eine Umlenkrolle 48, die mittels eines Rollenhalters am Ständer 10 angeordnet und
deren genaue Lage durch eine Justierschraube 49 i einstellbar ist. Auf diese Weise
lässt sich also die Kettenspannung vorgeben. Um den Schlitten in einer bestimmten
vorgebbaren Stellung anhalten zu können, erfolgt der Antrieb der Motorriemenscheibe
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vorzugsweise in an sich bekannter Weise über eine nicht dargestellte,
schaltbare Reibungskupplung.
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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermassen: Wenn das vordere
Ende des zu bearbeitenden Werkstücks 38, also einer Stange oder eines Drahtabschnitts,
fertig bearbeitet worden ist, dann befindegsich die Spannzange 5 in der Nähe der
Spindel 4 und erfasst das durch eine Oeffnung 37 des Ständers 9 vorgeschobene Werkstück
38. Die Einspannung des Werkstücks wird durch die erwähnte Nocke 20 gesteuert welche
die Stange 21 zur Betätigung des Spannorgans 24 verschwenkt. Unmittelbar, nachdem
sich die Spannzange 5 geschlossen hat, wird der Arm 31 des Hebels 32 durch die Nocke
29 betätigt und schliesst den Schalter 33. Dadurch wird der den Schlitten 6 antreibende
Motor 39 in Gang gesetzt, und der Schlitten 6 bewegt sich auf seinen Führungsschienen
7 und 8 unter Mitnahme des eingespannten Werkstücks in der Darstellunginach Fig.
1 solange nach rechts, bis er mit seinem Ende gegen den zuvor eingestellten Anschhg
13 stösst. Unter Mitnahme der Steuerstange 11 wird der Anschlag ein kurzes Stück
soweit verschoben, bis der Finger 14 den Schalter 16 betätigt, wodurch der Stromkreis
des Motors 39 unterbrochen wird.
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Der daraufhin zur Ruhe kommende Schlitten nimmt dann diejenige Stellung
ein, in welcher das andere Werkstückende bearbeitet bzw. ein Werkstückabschnitt
entsprechender Länge vom Werkzeug 3a abgestochen
werden kann. Nach
Beendigung der Bearbeitungsoperation betätigt der Nocken 19 den Hebelarm 35, wodurch
die Spannzange 5 geöffnet wird. Unmittelbar nach der Freigabe des Werkstücks trifft
der Nocken 28 auf den Hebelarm 30, wodurch der Motor 39 wieder eingeschaltet wird,
jedoch nunmehr im umgekehrten Drehsinne, und den Schlitten 6 in Richtung auf die
Spindel 4 zurücktransportiert. Wenn das der Spindel zugewandte Schlittenende den
festen Anschlag 12 erreicht, wird über diesen erneut die Steuerstange 11 mit dem
Kontaktfinger 14 betätigt, der, nunmehr in Richtung auf die Spindel bewegt, den
Schalter 15 zur Stillsetzung des Motors steuert.
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Anstelle einer direkten Schaltung des Motorstromkreises durch die
Schalter 15 und 16 können diese auch zur Steuerung einer Beispielsweise elektromagnetisch
betätigbaren Kupplungsvorrichtung dienen.
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In der auf Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird der Schlitten 6 nicht
über eine Antriebskette, sondern hydraulisch bewegt. Zu diesem Zwecke steuern die
Schalter 15,16 sowie 33, 34, zwei elektromagnetische Ventile 51 und 52, welche den
Zu- bzw. Abfluss eines Druckmittels zum bzw.vo-rn Zylinder 53 regeln. Ein im Zylinder
53 verschiebbarer, beidseitig vom Druckmittel, z. B. 4e1, beaufschlagbarer Kolben
54 ist über seine einseitig aus dem Zylinder herausgeführte Kolbenstange mit dem
Schlitten 6 verbunden.
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lm auf Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel dient als Antriebsvorrichtung
für
den Schlitten 6 eine von einem Motor 39 über einen Riemen antreibbare Schraubenspindel
55, die in den Ständern 9 und 10 gelagert ist und mit einem Innengewinde des Schlittens
6 kämmt. Mit einer derartigen Schraubenspindel lassen sich zwar keine hohen Verstellgeschwindigkeiten,
dafür jedoch sehr genaue Justierungen des Schlittens erreichen, dessen Ruhestellungen
sehr genau vorgebbar sind. In diesem Falle steuern die Schalterpaare 15,16 und 33,34
entweder wiederum direkt den Motorstromkreis oder aber eine zwischen Motor
und Stellglied angeordnete Kupplungsvorrichtung.
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Die beschriebene Vorschubvorrichtung ist selbstverständlich auch auf
Automatendrehbänke anderer Typen anwendbar und erlaubt die beidseitige Bearbeitung
von Stangen oder Drahtabschnitten beträchtlicher Länge, ohne dass ein grosser machineller
Aufwand erforderlich wäre. Durch Verwendung von Nockeneinrichtungen kleiner Abmessungen
zur Steuerung der Vorschubvorgänge kann der Gesamt raumbedarf der Maschine klein
gehalten werden. Ausserdem gewährleistet das Vorziehen der Stangen oder Drähte,
im Unterschied zum Stossen, dass die Starrheit und Geradlinigkeit der zuvor gerichteten
Werkstücke auch mit Sicherheit während des Vorschubs aufrechterhalten bleibt.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, so_idern lässt hinsichtlich der Ausbildung und Funktion der Spannzangen,
des Schlittenantriebs und der Steuernocken zahlreiche Varianten zu; insbesondere
kann auch die Betätigung der Spannzangen
auf hydraulischen, pneumatischem
oder hydropneumatischem Wege erfolgen. Ausserdem können die elektromechanischen
Schalter selber durch hydraulische oder hydropneumatische Steuerventile ersetzt
werden.