DE1477419B2 - Mehrspindel-Drehautomat - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrspindel- betätigten Motor, der die Schaltwelle dreht, einen Drehautomaten, bei dem die mit ihren Spannfuttern mit der Schaltwelle umlaufenden Nocken, der die Zuumlaufenden Werkstücke auf einer Kreisbahn von fuhr von Medium zum Motor derart steuert, daß der Arbeitsstation zu Arbeitsstation weiterschaltbar sind. Motor zu Beginn der einen Umdrehung der Schalt-

Bekannte Mehrspindel-Drehautomaten sind so aus- 5 welle mit einer höheren Drehzahl als im übrigen Teil gebildet, daß die die Spannfutter tragenden Werkstück- der Umdrehung läuft, so daß das genaue Anhalten spindein relativ zu einem feststehenden Stahlhalter- der Schaltwelle am Ende der einen Umdrehung vorschütten weitergeschaltet werden können. Eine solche bereitet wird, und einen Anschlag aufweisen, der die Anbringung der Spindeln führt aber zu einer Ver- Schaltwelle genau am Ende der einen Umdrehung ringerung ihrer Steifheit verglichen mit einer üblichen io anhält. :ι·

Drehmaschinenspindel, die in einer Lagerung gehalten Der Anschlag kann dabei durch einen Stößel darwird, welche fest mit dem Maschinenrahmen verbun- gestellt sein, der zwischen einer wirksamen Stellung, den ist. Ein Weiterschalten der Spindeln auf einem in der er im Wege eines mit der Schaltwelle umlaufen-Kreisbogen erfordert außerdem Einrichtungen, mit den Anschlaggliedes liegt, und einer unwirksamen denen die Spindeln an jeder Arbeitsstation auf den 15 Stellung bewegbar ist, in der er aus dem Weg des zugehörigen Stahlhalterschlitten ausgerichtet werden. Anschlaggliedes zurückgezogen ist, wobei der Stößel Ein weiterer Nachteil der bekannten Mehrspindel- durch eine Feder in die zurückgezogene Stellung ge-Drehautomaten liegt darin, daß wegen der beträcht- drückt wird und gegen die Wirkung der Feder durch liehen Masse jeder Spindellagerung ein sehr kräftiger ein Druckmedium verschiebbar ist, das dem Stößel Schaltantrieb vorgesehen werden muß. 20 zu Beginn der einen Umdrehung der Schaltwelle über

Ziel der Erfindung ist ein Mehrspindel-Drehauto- eine Drosselstelle derart zugeführt wird, daß der

mat, bei dem diese Nachteile vermieden werden. Stößel während der einen Umdrehung nach einer be-

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß die Werk- stimmten Verzögerung in seine wirksame Stellung be-

stückspindeln, an deren einer Stirnseite die Spann- wegt wird.

futter lösbar angeordnet sind, ortsfest im Gestell der 25 Weitere Merkmale der Erfindung, die die Ausbil-

Maschine kreisförmig gleichmäßig verteilt angeordnet dung der Spannfutterbetätigung und die Regeleinrich-

sind und daß ein kreisringförmiger, koaxial zur tung für den Motor betreffen, gehen aus der nach-

Hauptmittelachse angeordneter, drehschaltbarer so- stehenden Beschreibung hervor, in der eine Ausfüh-

wie relativ zu den Spindeln vor- und zurückschieb- rungsform der Erfindung unter Bezug auf die

barer Spannfutterträger vorgesehen ist, mit dem die 30 Zeichnung im einzelnen erläutert ist.
Spannfutter mit den Werkstücken von Spindel zu Fig. 1 ist ein senkrechter Querschnitt durch den

Spindel transportierbar sind. unteren Teil des Drehautomaten, wobei der Schnitt

Bei dieser Ausbildung lassen sich die Spindeln längs der Linie I-I der Fig. 2 verläuft;
wegen der ortsfesten Anordnung genügend steif F i g. 2 ist eine Draufsicht längs der Linien H-II der

lagern. Weiterhin wird die Masse der weiterzuschal- 35 Fig. 1 auf den unteren Teil der Maschine;
tenden Elemente dadurch, daß jetzt die Spindeln ein- F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Schalteinrich-

schließlich ihrer Lagerung nicht mehr weitergeschaltet tung für den Spannfutterträger, der in F i g. 1 darge-

werden, so verringert, daß nur noch geringe Antriebs- stellt ist, in größerem Maßstab;

leistungen für die Schalteinrichtung erforderlich sind. F i g. 4 zeigt zum Teil eine Ansicht und zum Teil

Ein Ausrichten nach jedem Schalten, wie es bei in 40 einen Längsschnitt durch die Einrichtung nach

einer weiterschaltbaren Spindeltrommel gelagerten Fig. 3;

Spindeln erforderlich war, ist bei der erfindungs- F i g. 5 zeigt schematisch unter anderem die Steuergemäßen Anordnung nicht mehr nötig. Die Erfindung schaltung zum Weiterschalten des Spannfutterträgers; läßt sich gleichermaßen bei Mehrspindel-Drehauto- Fig. 6 ist ein Axialschnitt durch ein Spannfutter maten mit senkrechten und mit waagerechten Spin- 45 und das obere Ende einer Spanneinrichtung, mit dem dein anwenden, wenn auch dabei die Betätigungs- das Spannfutter in die Spannstellung und die Löseeinrichtungen zum Abheben der Spannfutter unter- stellung gebracht wird;
schiedlich auszubilden sein werden. F i g. 7 zeigt den Drehantrieb für die Spanneinrich-

Für den Fall der senkrechten Spindelanordnung tung nach Fig. 6;

kann nach einem weiteren Merkmal die Einrichtung 50 F i g. 8 ist ein Axialschnitt durch das untere Ende

zum axialen Bewegen des Spannfutterträgers durch der in F i g. 6 dargestellten Spanneinrichtung,
die Zufuhr eines Druckmediums betätigt werden, wo- Nach den F i g. 1 und 2 weist der Mehrspindel-

bei der Träger in seiner angehobenen Stellung, in der Drehautomat eine Mehrzahl von senkrecht stehenden,

er die Spannfutter außer Eingriff mit den Spindeln drehbaren Spindeln 1 bis 6 auf, die in festen Lagern

hält, auf einem durch das Medium gebildeten Polster 55 in einem Gehäuse 17 angeordnet sind und kreisförmig

ruht. um eine zentrale Antriebswelle 7 herum liegen, die

Der Spannfutterträger ist zweckmäßig am Innen- über ein Zahnradgetriebe, von dem ein Teil bei 8 ge-

und Außenumfang mit zylindrischen Flanschen ver- zeigt ist, mit jeder der Spindeln außer einer verbun-

sehen, die relativ zu zylindrischen Flächen eines die den ist. Diese eine, nicht angetriebene Spindel wird

Spindeln und die Schalteinrichtung umschließenden 60 dazu benutzt, das axial damit fluchtende Spannfutter

Gehäuses versschiebbar sind und den Bereich der mit einem Werkstück zu versehen oder dieses abzu-

Werkstückbearbeitung vom Gehäuseinneren trennen. nehmen. Nach F i g. 1 ist jeweils am oberen Ende

Die Einrichtung zum Weiterschalten kann nach einem jeder der Spindeln 1 bis 6 ein Spannfutter 9 vorge-

weiteren Merkmal eine Schaltwelle, die mit dem sehen, wobei zwischen jedem Spannfutter und der Träger durch Zahnräder verbunden ist, deren Über- 65 entsprechenden Spindel ein gemeinsamer, kreisring-

setzung so gewählt ist, daß eine vollständige Um- förmiger Spannfutterträger 10 liegt, der in senkrechter

drehung der Schaltwelle den Träger von einer Station Richtung auf einer zentralen, feststehenden, rohrför-

zur nächsten überführt, einen durch Druckmedium migen Säule 18, die im Gehäuse 17 gelagert ist, be-

wegbar ist, und zwar zwischen eine!' oberen Stellung, in der der Träger die Spannfutter von den Spindeln abhebt und selbst derart an den Spannfuttern angreift, daß diese relativ zu den Spindeln auf einem Kreisbogen weitergeschaltet werden, und einer unteren Stellung, die in Fig. 1 dargestellt ist und in der die Spannfutter treibend im Eingriff mit den entsprechenden Spindeln und außer Eingriff mit dem Spannfutterträger stehen. Der Spannfutterträger 10 ist mit sechs Löchern versehen, die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander liegen und je einen Futterlagerring 11 aufweisen, der mit einer kegelstumpfförmigen äußeren Umfangsfläche 12 versehen ist, die mit einer entsprechenden Fläche 13 am entsprechenden Spannfutter 9 zum Eingriff kommen kann. Die kegelstumpfförmigen Flächen der Ringe 11 und der Futter stehen dann im Eingriff miteinander, wenn der Träger 10 sich in der angehobenen Stellung befindet, so daß bei einer Drehbewegung des Trägers die Spannfutter relativ zu den Spindeln verstellt oder weitergeschaltet werden können. Die Spannfutter und die Spindeln sind ebenfalls mit kegelstumpfartigen Flächen 14, 15 versehen, die nach dem Absenken des Trägers 10 durch nicht dargestellte lösbare Verriegelungseinrichtungen im Eingriff miteinander gehalten werden, so daß das Drehmoment jeder Spindel 2 bis 6 auf das entsprechende Spannfutter übertragen wird. Der Träger 10 wird nach dem Lösen der zu jeder Spindel gehörenden Verriegelungseinrichtungen dadurch angehoben, daß Drucköl unter einen Hubring 16 geleitet wird, der an einer kegelstumpfartigen Fläche am Innenumfang des Trägers 10 angreift und in senkrechter Richtung durch die zylindrische Außenfläche der Säule 18 geführt ist. Das Öl wird der unteren Fläche des Hubrings 16 durch Rohranschlüsse 19 zugeführt, die in einer Steuerschaltung vorgesehen sind, welche weiter unten unter Bezug auf Fig. 5 noch erläutert wird. Die Rohranschlüsse 19 sind in einem ringförmigen Block 20 angebracht, der an der Säule 18 befestigt ist und mit dieser zusammen eine kreisringförmige Kammer festlegt, in der der Hubring 16 liegt. Das Öl wird aus der erwähnten Kammer außerdem noch durch Rohrleitungen 21 zu den zusammenwirkenden zylindrischen Flächen der Säule 18 und des Trägers 10 geleitet, um diese zu schmieren. Wenn das Öl unter Druck der den Ring 16 enthaltenden Kammer zugeführt wird, werden — wie schon erwähnt — der Ring und der Träger angehoben, wobei der Hubring auf einem Ölpolster schwimmt, so daß er zusammen mit dem Träger 10 und den Spannfuttern gedreht werden kann. Der Träger 10 wird dadurch abgesenkt, daß das Öl unterhalb des Ringes 16 durch die Anschlüsse 19 abgelassen wird. Die Innenfläche des Hubringes 16 ist mit Zähnen 22 versehen, die im Eingriff mit einem Ritzel 23 stehen, welches auf einer senkrecht stehenden, angetriebenen Schaltwelle 24 befestigt ist (F i g. 1, 2, 3 und 4). Die Welle 24 wird in einem Lager 29, das im Gehäuse 17 sitzt, gelagert und durch ein Drucksystem angetrieben, das einen durch Druckmedium betriebenen Motor 25 (F i g. 3 und 4) aufweist. Dadurch ist es möglich, nach dem Anheben des Spannfutterträgers 10 diesen in Umfangsrichtung zu drehen, wobei die Spannfutter aus Stellungen, in denen jedes Spannfutter in axialer Richtung mit einer Spindel fluchtet, in Stellungen weitergeschaltet werden, in denen jedes Spannfutter in axialer Richtung mit einer anderen Spindel fluchtet. Der Schaltmotor wird durch geeignete Wähl- oder Betätigungssc'iaher gesteuert, wobei die Spannfutter zwischen benachbarten Schaltstellungen bewegbar sind oder auch über mehrere Schaltstellungen verstellt werden können, wie es weiter unten an Hand der F i g. 5 noch erläutert wird. Am Ende jedes Weiterschaltens wird der Spannfutterträger wieder abgesenkt und außer Eingriff mit den Spannfuttern gebracht, die dann mit den entsprechenden Spindeln zum Eingriff kommen, so daß die vorgesehenen Bearbeitungsgänge dann vorgenommen werden können. Wenn diese abgeschlossen sind, werden die Spindeln angehalten, die Spannfutter werden von den Spindeln gelöst, und der Spannfutterträger wird angehoben, so daß die Futter in eine neue Stellung gebracht werden können.

Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß der Spannfutterträger 10 am Außenumfang zwei mit dem Träger aus einem Stück bestehende, radial im Abstand liegende axiale Flansche 26, 27 aufweist, die mit radialem

ao Spiel eine Seitenwand einer kreisringförmigen Rinne 28 umfassen, die an das Gehäuse 17 angebaut ist und während des Betriebs der Drehbank Späne und Kühlmittel aufnehmen soll. Der Raum innerhalb des Gehäuses 17 und unterhalb des Spannfutterträgers 10 wird durch die Zufuhr von Druckluft unter Überdruck gehalten, wobei ein Austreten von Luft zwischen der inneren Umfangswand des Trägers und der Säule verhindert wird. Jedoch kann die Luft zwischen den Flanschen 26, 27 und der Seitenwand der Rinne 28, die von den Flanschen umfaßt wird, austreten. Dieser Luftstrom verhindert, daß Späne und Kühlmittel in das Gehäuseinnere eintreten und die Spindeln sowie die Antriebseinrichtung oder die Schalteinrichtung beschädigen.

Die Einrichtung zum Drehen der Schaltwelle 24 ist in den F i g. 3 und 4 dargestellt und ebenfalls in Fig. 1 zu erkennen. Diese Einrichtung weist den durch Druckmedium betriebenen Motor 25 auf, der treibend mit einer Schneckenwelle 30 verbunden ist, die in Lagern 31 in einem Teilgehäuse 32 innerhalb des Hauptgehäuses 17 gelagert ist. Die Schneckenwelle 30 trägt eine Schnecke 33, die mit einem Schneckenrad 34 im Eingriff steht, das auf die Schaltwelle 24 aufgekeilt ist, so daß bei Drehung des Motors 25 über die Welle 30 die Schaltwelle 24 gedreht wird. Das Übersetzungsverhältnis von Ritzel 23 und Zahnkranz 22 ist so gewählt, daß bei einer vollständigen Umdrehung des Schneckenrades 34 mit der Schaltwelle 24 der Spannfutterträger 10 um ein Sechstel einer Umdrehung weitergedreht wird, d. h. von der einen Stellung, in der jedes Spannfutter mit einer Spindel axial fluchtet, in die benachbarte Stellung, in der jedes Spannfutter mit der vorher benachbarten Spindel fluchtet. Auf der Schaltwelle 24 sind weiterhin drehfest ein Nocken 35 und ein Block 36, der eine Anschlagfläche 37 aufweist, befestigt. Die Anschlagfläche 37 kann an einer weiteren Anschlagfläche 38 zur Anlage kommen, die an einem Riegel 39 ausgebildet ist, der in einem Block 40 gelagert ist, welcher am Teilgehäuse 32 befestigt ist. Der Riegel 39 ist mit einem inneren Ende 41 versehen, das als Kolben verschiebbar in einer zylindrischen Bohrung im Block 40 liegt. Der Riegel 39 wird durch eine Schraubendruckfeder 42, die in der Bohrung des Blockes 40 liegt, in eine Stellung gedrückt, in der der Kolben 41 zurückgezogen ist, so daß die Anschlagfläche 38 nicht mehr im Weg der Anschlagfläche 37 des Blocks 36 liegt. Wie weiter unten an Hand der F i g. 5 noch

erläutert wird, wird bei Betrieb des Motors 25 durch eine einstellbare Drosselstelle, die durch eine mit einer Einlaßöffnung 44 zusammenwirkende Schraube 43 dargestellt wird, dem Block 40 ein Druckmedium zugeführt, so daß nach einer Verzögerung der Druck des Mediums auf das Ende 41 des Kolbens, das von der Feder 42 entfernt liegt, einwirkt und dadurch die Kraft der Feder überwindet, so daß der Riegel 39 in den Weg des Blocks 36 bewegt wird. Hier kommt die Anschlagfläche 38 zum Eingriff mit der Anschlagfläche 37. Dadurch wird die Drehung der Schaltwelle

24 genau nach einer Umdrehung angehalten. Der Nocken 35 läuft mit der Schaltwelle 24 in Richtung des Pfeiles X um und besitzt ein Profil, das zwei zum Teil kreisförmige Nockenflächen mit unterschiedlichen Radien aufweist, die zwischen zwei in radialer Richtung abgestuften Teilen 45, 46 liegen (F i g. 3). Der Nocken kann mit einem schwenkbar gelagerten Arm 47 zum Eingriff kommen, der so angeordnet ist, daß er den Kolben 48 eines Steuerventils 49 betätigen kann, der in F i g. 5 dargestellt ist, wobei der Kolben eingedrückt ist, wenn die Nockenfläche mit dem größeren Radius am Arm 47 anliegt, wie es F i g. 3 zeigt. Das Steuerventil 49 liegt zwischen dem Motor

25 und einer Rücklaufleitung oder einem Sumpf 73 (F i g. 5). Parallel zum Ventil 49 ist eine feste Drosselsteile 72 vorgesehen. Das Ventil 49 erfüllt einen zweifachen Zweck. Zunächst dient es als Bremse, um den Motor und die damit umlaufenden Teile zu verzögern, wobei der auf den Motor 25 einwirkende Rückdruck so weit gesteigert wird, daß er den Zufuhrdruck übersteigt und dadurch die kinetische Energie der umlaufenden Teile aufnimmt und einen Betrieb des Motors als Pumpe bewirkt. Zweitens, wenn sämtliche Energie vernichtet ist, verhindert das Ventil 49 einen weiteren Durchfluß von Medium und bewirkt, daß nur ein geringer Durchfluß durch die Drosselstelle 72 erfolgt, so daß sich eine sehr geringe Drehgeschwindigkeit ergibt, die sicherstellt, daß die Schaltwelle 24 zur Ruhe kommt, sobald sie eine Umdrehung vollendet hat.

Fig. 5 zeigt schematisch das Drucksystem und die elektrische Schaltung des Mehrspindel-Drehautomaten. Ein Druckmedium, z. B. Öl, wird durch eine Rohrleitung 50 und eine in Reihe damit liegende Zweigleitung 51 einem solenoidbetätigten, mit Kolben arbeitenden Wechselventil 52 zugeführt, mit dem das Druckmedium durch Leitungen 54 und 55 sechs parallel zueinander geschalteten Klemmzylindern, von denen nur einer bei 53 dargestellt ist, zugeführt bzw. aus den Zylindern abgeführt wird. Die Pfeile 56 und 57 deuten an, daß die Leitungen 54 und 55 ähnlich wie mit dem Zylinder 53 mit den weiteren fünf Klemmzylindern verbunden sind. Jeder Klemmzylinder gehört zu einem der Spannfutter und ermöglicht, daß das Futter nach dem Weiterschalten mit der entsprechenden Spindel verriegelt bzw. vor dem Weiterschalten entriegelt wird. Der Kolben 58 in jedem der Zylinder 53 wird, in F i g. 5 gesehen, nach oben gestoßen und löst dabei das Spannfutter von der entsprechenden Spindel, wobei das Druckmedium aus der Leitung 51 über das Ventil 52 der Leitung 55 zugeführt wird und das Öl aus den Zylindern 53 durch die Leitung 54 und das Ventil 52 in einen bei 59 angedeuteten Sumpf abgeleitet wird. Die Kolben 58 werden in der umgekehrten Richtung bewegt, um die Spannfutter mit den Spindeln zu verriegeln, wenn das Ventil 52 durch Bewegen des nicht dargestellten Kolbens in die Lösestellung umschaltet. Das Bewegen in die Lösestellung wird durch ein Solenoid 60, das Bewegen in die Verriegelungsstellung durch ein Solenoid 61 bewirkt.

Die Leitung 55 steht mit einem auf Druck ansprechenden Schalter 62 in Verbindung, der einen elektrischen Stromkreis zu einem Solenoid 63 schließt, wenn die Spannfutter von den entsprechenden Spindeln gelöst worden sind. Das Solenoid 63 ist so angeordnet, daß es ein mit einem Kolben arbeitendes Wechselventil 64 betätigt, das bei der einen Stellung des nicht dargestellten Kolbens ein Druckmedium, z. B. öl, mit einem geringeren als dem in der Leitung 50 herrschenden Druck über eine Rohrleitung 65 und einen Sammler 66 den Anschlüssen 19 zuführt, so daß es auf den Hubring 16 einwirkt, der am Spannfutterträger 10 zur Anlage kommt. Der Hubring 16 und der Block 20, der die Kammer für den Hubring bildet, sind unter Benutzung derselben Bezugszeichen in F i g. 5 schematisch angedeutet. In der anderen Stellung des nicht dargestellten Kolbens des Wechselventils 64 wird das Öl aus dem Block 20 in einen Sumpf 67 geleitet, so daß der Hubring 16 und damit der Träger 10 abgesenkt werden. Zwei Mikroschalter 68 und 69 sind derart angeordnet, daß sie durch den Spannfutterträger oder einen damit bewegten Teil dann betätigt werden, wenn der Träger angehoben bzw. abgesenkt worden ist. Der Mikroschalter 69 ist mit dem Solenoid 61 verbunden, so daß die Klemmzylinder 53 die Spannfutter mit den entsprechenden Spindeln verriegeln, wenn das Weiterschalten beendet und der Spannfutterträger abgesenkt worden ist. Der Schalter 68 ist so geschaltet, daß er ein Solenoid 70 eines solenoidbetätigten Ventils 71 mit Strom versorgt, das den höheren Öldruck über die Rohrleitung 50 dem Schaltmotor 25 zuleitet und von dort über das genannte Ventil 49, das in Reihe mit dem Motor 25 liegt, zu einem Sumpf 73 austreten läßt. Bevor das Solenoid 70 so betätigt wird, daß es dem Motor 25 Öl zuführt, wird das Ventil 71 so betätigt, daß es das auf den Kolben 41 einwirkende Öl austreten läßt, so daß die Feder 42 den Kolben zurückziehen kann. Sobald daher dem Motor 25 Öl zugeführt wird, beschleunigt dieser die Schaltwelle 24 und den Nocken bis zur vollen Geschwindigkeit des Motors 25, bis der abgesetzte Teil 46 am freien Ende des Armes 47 vorbeigetreten ist, wobei sich der Nocken 35 in Richtung des Pfeiles X in F i g. 3 bewegt. Der Kolben 48 des Ventils wird dann, in F i g. 3 gesehen, nach links bewegt, schließt dabei das Ventil und bremst die umlaufenden Teile — wie oben erläutert — ab, wobei er bewirkt, daß das Öl vom Motor 25 zum Sumpf 73 durch die Drosselstelle 72 in einer geringeren Menge abströmt, so daß der Motor mit einer geringeren Drehzahl umläuft. Sobald das Öl dem Motor 25 zugeführt wird, wird es auch in einer geringeren Menge durch den Einlaß 44, der unter der Wirkung der Drosselschraube 43 steht, dem Block 40 zugeführt, so daß das äußere Ende des Riegels 39 aus dem Block herausbewegt wird und in den Weg der Anschlagfläche 37 tritt; die Fläche 38 des Riegels kommt an der Fläche 37 zur Anlage, wenn der Nocken wieder die in F i g. 3 dargestellte Stellung einnimmt und dadurch den Motor 25 sowie die Welle 24 und die Bewegung des Trägers 10 anhält. Wenn eine solche Schaltbewegung vollendet ist, d. h. wenn der Nocken 35 und die Schaltwelle 24 eine volle Umdrehung zurückgelegt haben, kommt der Mikroschalter 68 wieder

zur Anlage am Träger 10 und versorgt das Solenoid 63 mit Strom, mit dem ebenfalls eier Mikroschalter 68 verbunden ist, wodurch das Ventil 64 umgeschaltet und der Träger 10 abgesenkt wird. Sobald diese Bewegung vollendet ist, wird der Mikrcschalter 69 betätigt, versorgt das Solenoid 61 mit Strom und bewirkt ein Umschalten des Ventils 52, wodurch die Spannfutter wieder mit den Spindeln verriegelt werden.

Falls erforderlich, kann der Kolben 41 zeitweise in seiner zurückgezogenen Stellung durch ein nicht dargestelltes Übersteuerungsventil gehalten werden, so daß das Öl nicht auf den Kolben 41 einwirken kann, wenn es dem Motor 25 zugeführt wird. Dadurch wird ermöglicht, daß sich die Schaltwelle um mehr als eine Umdrehung weiterdreht, so daß der Spannfutterträger auch um mehr als eine Schaltstellung weiterbewegt werden kann.

Da die Erfindung in erster Linie den Spannfutterträger 10 betrifft, mit dem die Spannfutter mit den Spindeln 1 bis 6 zum und außer Eingriff gebracht werden können, sowie die Einrichtungen zum Weiterschalten des Spannfutterträgers, scheint es nicht • erforderlich, die Ausbildung der Spindeln 2 bis 6 und deren Antriebe 8 zu erläutern. Die Welle 7 wird durch einen im oberen Teil der Maschine befindlichen Elektromotor angetrieben. Auch die Anordnung und Ausbildung dieses Motors sowie der Werkzeuge, die ebenfalls oberhalb der Spannfutter angeordnet sind, brauchen in diesem Zusammenhang nicht erläutert zu werden.

Die Spannfutter können durch irgendwelche geeignete kraftbetätigte Futter dargestellt werden, die bei Anordnung auf der nicht angetriebenen Spindel 1 gespannt oder gelöst werden können. Ein kraftbetätigtes Spannfutter und eine für diesen Drehautomaten geeignete Spanneinrichtung sollen jetzt unter Bezug auf die F i g. 6 bis 8 erläutert werden.

Nach F i g. 6 weist jedes Spannfutter ein kreisringförmiges Gehäuse 101, 102 auf, das ein drehbares Betätigungsglied 103 enthält, weiches je nach Drehrichtung eine radial nach innen oder außen gerichtete Bewegung der Spannbacken 104 bewirkt, von denen nur eine dargestellt ist. Da Spannfutter dieser Art bekannt sind, dürfte eine ins einzelne gehende Erläuterung der Wirkungsweise und des Aufbaus nicht erforderlich sein.

Das untere Ende des Betätigungsgliedes 103 ist mit einer nichtkreisförmigen Ausnehmung versehen, in die ein entsprechend geformtes Ende 107 einer Schlüsselstange 108 einsetzbar ist. Diese Stange ist in einer Hülse 109 drehbar, die in einer durchgehenden Bohrung in der Spindel 1 angeordnet ist. Die Stange 108 kann relativ zur Spindel 1 in axialer Richtung bewegt werden, so daß das Ende 107 in die Ausnehmung des Betätigungsgliedes 103 einfaßt bzw. davon freikommt.

Nach F i g. 8 liegt das untere Ende der Schlüsselstange 108 auf einer Kugel 110 auf, die im Kopf 114 eines Kolbens 111 liegt, der in einer Ausnehmung in einem Block 112 bewegbar ist. Der Kolben wird durch eine Schraubenfeder 115 nach oben gedrückt, die zwischen dem Kopf 114 und einer Schulter im Block 112 liegt, so daß das obere Ende 107 der Stange 108 in die Ausnehmung des Betätigungsgliedes 103 eintritt, wenn das Ende dieselbe Winkellage einnimmt wie die Ausnehmung. Das untere Ende der Stange 108 trägt ein Schneckenrad 116, das drehfest damit verbunden ist und in Lagern 117 läuft, die im Block 112 angeordnet sind.

Nach Fig. 7 steht das Schneckenrad 116 im Eingriff mit einer Schnecke 118 auf einer Welle 119, welche in Lagern 120 gelagert ist und über eine Kupplung 121 mit einer Welle 122 eines Antriebsmotors 123 verbunden ist. Dieser Motor wird durch ein Druckmedium betrieben, das durch Leitungen 124, 125 zu- bzw. abgeführt wird. Die Durchflußrichtung durch den Motor und damit die Drehrichtung des Motors kann in Übereinstimmung mit der gewünscht

ίο ten Drehrichtung der Schlüsselstange 108 geändert werden, je nachdem, ob die Klauen des Spannfutters geöffnet oder geschlossen werden sollen.

Der Kolben 111 und der Block 112 bilden zusammen ein Rücklaufventil, das jetzt an Hand der F i g. 8 erläutert werden soll. Ein Teil 126 des Kolbens ist in der Nähe seines unteren Endes 127 mit verringertem Durchmesser versehen und kann in eine Bohrung 128 einfassen, die eine Fortsetzung der Ausnehmung im Block 112 darstellt. Die Bohrung 128 steht mit Querbohrungen 129, 130 in Verbindung, in die Rohre eingesetzt werden können. Die Bohrung 129 ist mit einem Rohr verbunden, das von der Leitung abgezweigt ist, die zum Motor 123 führt, während die Bohrung 130 durch eine Rücklaufleitung mit dem Einlaß einer nicht dargestellten Pumpe verbunden ist, die dem Motor das Druckmedium zuführt. Die Bohrung 130 wird durch das untere Ende 127 des Kolbens 111 geöffnet und geschlossen, das in Fig. 8 in seiner oberen Stellung dargestellt ist, in die es durch die Feder 115 gedrückt wird. Wie weiter unten noch erläutert wird, kann die Schlüsselstange 108 den Kolben 111 gegen die Wirkung der Feder 115 nach unten drücken und dadurch die Bohrung 130 öffnen, so daß ein Rückfluß durch die Bohrung 129, die Bohrung 128 um den Teil 126 des Kolbens herum und die Bohrung 130 erfolgen kann. Der Block 112 ist unten mit einer Öffnung 131 versehen, die mit der Bohrung 128 unterhalb des Endes 127 in Verbindung steht, um eine Bewegung des Kolbens 111 nach unten zu ermöglichen.

Das die Pumpe, den Motor 123 und das eben erläuterte Rücklaufventil enthaltende S}'stem weist weiterhin ein nicht dargestelltes Wählventil auf, mit dem die Drehrichtung des Motors 123 bestimmt werden kann, so daß die Möglichkeit des Spannens und Lösens des Futters wählbar ist. Weiterhin sind noch ein nicht dargestelltes Druckregelventil, mit dem der Motor derart gesteuert werden kann, daß das auf die Schlüsselstange und damit auf die Klauen übertragene Drehmoment geändert wird, und eine nicht dargestellte Hilfseinrichtung vorgesehen, mit der zum Lösen des Spannfutters ein Drehmomentstoß auf die Stange 108 übertragen werden kann.

Es soll jetzt die Wirkungsweise der Betätigungseinrichtung für das Spannfutter erläutert werden. Wenn ein Spannfutter 9 mit der nicht angetriebenen Spindel 1 in Verbindung steht, d. h. der Spindel, die mit der in F i g. 6 dargestellten Schlüsselstange 108 versehen ist, wird das Wählventil entsprechend der gewünschten Drehrichtung des Motors 123 betätigt, so daß diesem das Druckmedium zugeführt wird und ebenfalls über die Bohrung 129 in die Bohrung 128 im Block 112 eintritt. Da sich der Kolben 111, der durch die Stange 108 nach unten gedrückt wurde, die ihrerseits durch das Spannfutter nach unten bewegt wurde, in seiner untersten Stellung befindet, ist die Bohrung 130 offen, so daß das Medium durch die Rücklaufleitung zurückfließen kann. Dadurch ergibt

sich eine Verringerung des Drucks in der Zuführleitung zum Motor, der aus diesem Grunde ein niedriges Drehmoment liefert und mit einer entsprechend geringen Drehzahl umläuft. Während der Drehbewegung der Stange 108 mit geringer Drehzahl 5 nimmt einmal das nichtkreisförmige obere Ende 107 eine Stellung ein, die mit der Winkelstellung der Ausnehmung im unteren Ende des Betätigungsgliedes 103 übereinstimmt. In diesem Augenblick drückt die Feder 115 den Kolben 111 und die Stange 108 nach oben, so daß die Stange in das Betätigungsglied 103 eindringt. Nach dem vollständigen Eintreten in die Ausnehmung des Betätigungsgliedes, d. h. wenn der Kolben die in F i g. 8 dargestellte Stellung eingenommen hat, ist die Bohrung 130 abgesperrt, so daß der Durchfluß durch die Rücklaufleitung verhindert wird. Aus diesem Grunde nimmt der Druck in der Zuführleitung zum Motor zu und steigt auf einen Wert, der durch die Einstellung des Druckregelventils gegeben ist. Der Motor gibt dann ein größeres Drehmoment ab, das ausreicht, das Spannfutter zu spannen oder zu lösen. Die Greifkraft der Klauen, die am eingespannten Werkstück wirksam wird, kann durch das Druckregelventil gesteuert werden, das eine Änderung der Größe des vom Motor abgegebenen Drehmoments gestattet. Zum Lösen des Spannfutters ist ein größeres Drehmoment als zum Spannen erforderlich. Dieses größere Drehmoment wird durch die obenerwähnte Hilfseinrichtung geliefert.

Das Rücklaufventil, das für ein geringes Drehmoment des Motors sorgt, bis das nichtkreisförmige Ende der Schlüsselstange 108 vollständig in die Ausnehmung im Betätigungsglied 103 eingetreten ist, stellt sicher, daß die Flanken des nichtkreisförmigen Endes oder die Flächen der Ausnehmung nicht abgerundet werden. Eine solche Abrundung würde das Spannen und Lösen des Futters beeinflussen. Wenn auf diese Weise ein Spannfutter gelöst oder gespannt worden ist, kann es zu einer der angetriebenen Spindeln 2 bis 6 der Maschine weiterbewegt werden, und es wird ein anderes Spannfutter in eine Richtung mit der nicht angetriebenen Spindel gebracht, wo es zunächst gelöst wird, um das Werkstück freizugeben, und dann wieder ein neues Werkstück spannen kann.

Ein Spannfutter kann nur gespannt oder gelöst werden, wenn es mit der nicht angetriebenen Spindel 1 zusammenwirkt.

Wenn auch der oben erläuterte Mehrspindel-Drehautomat mit senkrecht liegenden Spindeln versehen ist, so ist doch die Erfindung auch auf einen Automaten anwendbar, bei dem die Spindeln horizontal liegen. In diesem Falle liegt die Achse des Spannfutterträgers horizontal und ist so geführt, daß der Träger eine Bewegung zu den benachbarten Enden der Spindeln hin und von diesen weg ausführen kann. Weiterhin sind in diesem Falle Einrichtungen vorgesehen, mit denen der Träger von den Spindeln weg- und zu den Spindeln hinbewegt wird.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Mehrspindel-Drehautomat, bei dem die mit ihren Spannfuttern umlaufenden Werkstücke auf einer Kreisbahn von Arbeitsstation zu Arbeitsstation weiterschaltbar sind, gekennzeichnetdurch ortsfest im Gestell (17) der Maschine kreisförmig gleichmäßig verteilt angeordnete Werkstückspindeln (1 bis 6), an deren einer Stirnseite die Spannfutter (9) lösbar angeordnet sind, sowie durch einen kreisringförmigen, koaxial zur Hauptmittelachse angeordneten, drehschaltbaren sowie relativ zu den Spindeln vor- und zurückschiebbaren Spannfutterträger (10), mit dem die Spannfutter mit den Werkstücken von Spindel zu Spindel transportierbar sind.

2. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (1 bis 6) senkrecht angeordnet sind.

3. Mehrspindel-Dreh automat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (25) zum axialen Bewegen des Spannfutterträgers (10) durch die Zufuhr eines Druckmediums betätigt wird und daß der Träger (10) in seiner angehobenen Stellung, in der er die Spannfutter (9) außer Eingriff mit den Spindeln (1 bis 6) hält, auf einem durch das Medium gebildeten Polster ruht.

4. Mehrspindel-Drehautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannfutterträger (10) am Innen- und Außenumfang mit zylindrischen Flanschen versehen ist, die relativ zu zylindrischen Flächen eines die Spindeln und die Einrichtung zum Weiterschalten umschließenden Gehäuses (17) verschiebbar sind und den Bereich der Werkstückbearbeitung vom Gehäuseinneren trennen.

5. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Druckluft in das Innere des Gehäuses (17) leitbar ist, welche zwischen dem radial außenliegenden Flansch (26, 27) des Trägers (10) und der benachbarten zylindrischen Gehäusewand austreten kann, wobei diese Gehäusewand gleichzeitig eine Wand einer Rinne (28) bildet, in der Späne und Kühlmittel gesammelt und entfernt werden.

6. Mehrspindel-Drehautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Weiterschalten des Spannfutterträgers (10) eine Schaltwelle (24), die mit dem Träger (10) durch Zahnräder (22, 23) verbunden ist, deren Übersetzung so gewählt ist, daß eine vollständige Umdrehung der Schaltwelle (24) den Träger von einer Station in die benachbarte überführt, einen durch Druckmedium betätigten Schaltmotor (25), der die Schaltwelle (24) dreht, einen mit der Schaltwelle umlaufenden Nocken (35), der die Zufuhr von Medium zum Motor derart steuert, daß der Motor zu Beginn der einen Umdrehung der Schaltwelle mit einer höheren Drehzahl als im übrigen Teil der Umdrehung läuft, so daß das genaue Anhalten der Schaltwelle am Ende der einen Umdrehung vorbereitet wird, und einen Anschlag (39) aufweist, der die Schaltwelle genau am Ende der einen Umdrehung anhält.

7. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch einen Riegel (39) dargestellt wird, der zwischen einer wirksamen Stellung, in der er im Wege eines mit der Schaltwelle (24) umlaufenden Anschlaggliedes (36) liegt, und einer unwirksamen Stellung bewegbar ist, in der er aus dem Weg des Anschlaggliedes zurückgezogen ist, wobei der Stößel (39) durch eine Feder (42) in die zurückgezogene Stellung gedrückt wird und gegen die Wirkung der Feder durch ein Druckmedium verschiebbar ist, das dem Stößel zu Beginn der einen Umdrehung

der Schallwelle (24) über eine Drosselstelle (43, 44) derart zugeführt wird, daß der Stößel (39) während der einen Umdrehung nach einer bestimmten Verzögerung in seine wirksame Stellung bewegt wird.

8. Mehrspindel-Drehautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Spannfutter (9) kraftbetätigbar ist und ein drehbares Betätigungsglied (103) aufweist, das die Spannbacken (104) oder sonstigen am Werkstück angreifenden Teile des Futters öffnet und schließt, und daß wenigstens eine Spindel (1) mit einer in der Nähe der Spindel angeordneten Schlüsselstange (108) versehen ist, die, wenn das Spannfutter mit der Spindel im Eingriff steht, mit dem Betätigungsglied (103) in Eingriff kommen kann, wobei ein Spannmotor (123) vorgesehen ist, der die Schlüsselstange (108) unabhängig von der Spindel verdreht, wenn das Futter mit der Spindel im Eingriff steht.

9. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselstange (108) koaxial zur Spindel (1) liegt, in axialer Richtung verschiebbar ist und federnd in eine Stellung gedrückt wird, in der sie ·— wenn das Futter mit der Spindel im Eingriff steht — mit dem Betätigungsglied (103) zum Eingriff kommt, wobei benachbarte Endteile der Schlüsselstange und des Betätigungsgliedes nichtkreisförmige Querschnitte aufweisen und ineinander eingreifen können.

10. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselstange (108) durch einen Spannmotor (123) drehbar ist, der ein geringes Drehmoment abgibt, bis das nichtkreisförmige Ende (107) der Schlüsselstange dieselbe Winkellage wie das Gegenstück am Beiätigungsglied (103) einnimmt und bei Axialbewegung der Schlüsselstange mit dem Betätigungsglied zum Eingriff kommt, und der nach dem Eingriff ein höheres Drehmoment abgibt, das je nach Drehrichtung des Motors ein Öffnen oder Schließen der Spannbacken (104) des Futters bewirkt, -p

11. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannmotor (123) durch ein Druckmedium betrieben wird, das durch ein eine Förderpumpe, den Motor (123) und ein mit Kolben arbeitendes Rücklaufventil aufweisendes System zugeführt wird, daß der Kolben (111, 127) des Ventils durch eine Feder (115) in einer Richtung vorgespannt ist, in der die Schlüsselstange (108) in axialer Richtung in Eingriff mit dem Betätigungsglied (103) kommt, und daß der Kolben gegen die Wirkung der Feder durch die Schlüsselstange in der Öffnungsstellung für das Ventil gehalten wird, bis die nichtkreisförmigen Enden der Schlüsselstange und des Betätigungsgliedes die gleiche Winkellage einnehmen und miteinander zum Eingriff kommen, wodurch der Kolben in die Schließstellung für das Ventil bewegt wird, wobei bei der Öffnungsstellung des Kolbens der Druck des Mediums verringert wird, so daß der Spannmotor (123) ein geringes Drehmoment abgibt, und bei der Schließstellung des Kolbens der volle Druck des Mediums am Spannmotor (123) wirksam wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen