DE1502021A1

DE1502021A1 - Werkzeugmaschine,insbesondere Drehmaschine zum Verarbeiten von Stangenmaterial

Info

Publication number: DE1502021A1
Application number: DE19651502021
Authority: DE
Inventors: Jacoby Dipl-Ing Karl; Spauschus Dipl-Ing Karl
Original assignee: Gildemeister AG
Current assignee: DMG Mori AG
Priority date: 1965-03-24
Filing date: 1965-03-24
Publication date: 1969-04-24

Description

Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine zum Verarbeiten von O-tangenmaterial :gis ist beliaiuit, :werILzeurliaschnen, insbesondere Drehautomaten zum Verarbeiten von stangenmaterial mit einer Vorrichtung zum Abgreifen der fertigen Werkstücke auszustatten. Ferner ist es bei Drehautomaten bekannt, die W3rIistottstangen nach dem Abgreifen und Abstechen eines fertigen -rderkstückes vors. Werkzeugraum aus mittels einer besonderen Einrichtung zu erfassen und um ein von der jeweiligen rierizstücklänge abhängiges 1.iaß vorzuziehen. fiese bekannten, in ihrem xufbau und ihrer Wirkungsweise ähnlichen Vorrichtungen sind nicht nur relativ kostspielig soii@.er"l auch sehr uiiifan;@reich, so salb sie die Anordnung der ,ier.zzeuge und Nerkzeugträger im @ierKZ,3uöraum der 1 aschine erschweren. Dieser ijachteil wird erfindungsgemaß dadurch behoben, daß das Abgreifen der bearbeiteten 'Üerkstücke und das Vorziehen der üiaterialstangen mittels nur einer im Uerkzeugraum der iaiaschine angeordneten, in bekannter reise in iichtung der Drehspindel hin- und tierbeweglichen, mit einem Spannkopf versehenen Einrichtung erfolgt. Durch Verwendung eines üpannkopfes mit gro.3em Spannbereich können auch gewalzte Werkstoffstangen mit größeren Durchmessertoleranzen sicher erfaßt und vorgezogen werden. Das Abgreifen der bearbeiteten Werkstücke und das Vorziehen der .Iaterialstange kann je nach. Art der gefertigten Werkstücke entweder gleichzeitig oder auch in zeitlich aufeinanderfolgenden IUüben der Einrichtung erfolgen.
Beim gleichzeitigen Abgreifen und Vorziehen vreldeii das fertige Werkstück und die werkstof%stange zusammen vorgezogen und zunächst nur die ,3tange aus der ;Spa:aiikopf der Einrichtung gelöst, während das :jerkstück erst nach einer weiteren Bewegung der Einrichtung freigegeben viird.
.Beim gleichzeitigen Abgreifen und Vorziehen ist es grundsätzlich möglich, das abtrennen des Jerkstückes in einer beliebi en Ruhelage innerhalb des U'eive;ungsäblaufes der Einrichtung vorzunehmen. Insbesondere kann bei Jrelimasciiiilen das, Abstechen des bearbeiteten Werkstückes vorgeno=-@ion uoraen, wenn die Vierkstoffstange bereits in die Zage gebracht ist, die für die Bearbeitung des nächsten gierkstückes erforderlich ist. In diesen Falle kann das Abstechen des vorhergehenden W;rkstückes gleichzeitig mit der Bearbeitung des nächsten -;verkstückes erfolgen, wodurch sich eine Verkürzung der StÜckzeit er-.:ibt o Das ist beim gleichzeitigen Abgreifen und Vorziehen von vollen Nerkstoffstangen stets erforderlich, da hier wegen des von außen kommenden Abstechmeißels naturgemäß nur das Werkstück gespannt t:rerden kann, das zum Vorschieben der ".derkstoffstange von diesar noch nicht abgetrennt sein dar£.
Uach dem hbtrennen des äekstückes kann gegebenenfalls in

Fläche eines -Jerkzeugträgers, beispielsweise auf dem Werkzeugblock eines Einspindel-Drehautoinaten angeordnet sein und entweder mit diesem zusammen. oder unabhängig davon durch andere Antriebsmittel bevregt werden. Sie kann aber auch getrennt vom Werkzeugträger der ir;aschine angebracht und durch eine besondere Vorrichtung in Arb3itsposition ge-

Der Spannkopf der erfindungsgemäßen EinrichtUng kann je nach Bedarf *stillstehend, durch*Uitn"e intelge den Spannens rotierender Werkstücke oder Werkstoffstangen rotieren oder auch synchron oder annähernd synchron zum rotierenden Werkstück oder der. rotierenden Werkstoffstange-angetrieben werden.
Mit der-erfindungsgemäßen EinrichtUng kann ferner der Verbrauch der Werkstoffstange bis auf .-ein nicht mehr verwendbares Reststück kontrolliert werden.- Zu -dibsem qZweck wird die Werkstoffstange durch die erfindungsgemäße

Weitere Einzelheiten der Erfindungsgegenstandes sind aus der nachfolgenden Beaehreibung, der Unteransprüchen und aus den. Zeichnungen zu entnAhmen. Fig. 1 zeigt einen. teilweisen Längsschnitt durch einen mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestatteten Mehrspindel-Drehautomaten, Fig. 2 die Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung auf dem Werkzeugblock eines Einspindel-Drehautomatens Fig. 3 einen mit festen Stufenbacken ausgestatteten Spannkopf ,der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 4 einen mit federnden Stufenbacken ausgestatteten, Spannkopf zum- Abgreifen von rohrförmigen 4erkstücken 1 und Vorziehen von rohrförmigem Stangenmaterial, Zig. 5 eine Vorderansicht des vorderen Teiles einer WerkatÜckabstreif- und -aufnahmeeiizrichtung. --In dem in Fig. 1 angedeuteten Spindelständer 'R eines iUehrspindel-Drehautomaten ist in bekannter Weise eine SpindeltromLiel 2 schwenkbar gelagert, die mit dem im Antriebs- ' ständer drehbar gelagerten Zentralrohr 4 fest verbunden ist. Auf dem Zentralrohr 4 ist in bekannter Weise ein Werkzeugträger 5 längsverschieblich angeordnet, während durch das `, . Zentralrohr 4 eineWelle 6 hindurchfährt, die mit einem nicht gezeigten 1.,.,otor gekuppelt ist und über Zahnräder ? und $ die in. der Spindeltrommel 2 drehbar gelagerten Drahepindeln 9 antreibt, von denen in Fig: 1 nur eine Spindel. dargestellt ist-,'Jede Drehspindel 9 ist in bekannter Weise mit einer Spannzpmge 1o zuig Festspannen einer Werkstoffstange 11 ausgerüstet, nicht dagegen mit einer sogenannten Vorschubzange. _ . Der Grundkörper 12 der erfindungsgemäßen Abgreif- und Vorzieheinrichtung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer Welle 13 befestigt, die am Spindelständer 1 und am ,Antriebsständer 3 schwenkbar gelagert ist. Im Grundkörper 12 ist eine hohle Abgreifspindel 14 drehbar gelagert, die über die Zahnräder 15, 16, 1?, 18, 19, 2o und 21 unter Zwischenschaltung einer auf der delle 13 gelagerten Hülse 22 von der Zentralwelle 6 aus synchron zu den Drehspindeln 9 angetrieben wird. Auf dem vorderen Ende der hohlen Spindel 14 ist ein Backenfutter 23 be#Cestigt, das durch einen-Druckmittelkolben 24 betätigt wird, der in einem hinter der Kohlspindel 14 am Grundkörper 12 befestigten Druckmittelzylinder 25*angeordnet ist. Das Backenfutter 23 weist abgestufte Spannbacken 26 auf, die für das Ab--reifen der "yd'erkstücke und das Vorziehen der Werkstoffstange 11 ausgelegt sind. Der am Antriebsständer 3 befestigte Lagerbock 27 für die Welle 13 enthält einen Druckmittelzylinder 28, während auf dem in dem Zylinder 28 hineinragenden 1.inde der quelle 13 ein Kolben 29 befesk3@ip-L., Iti dem am Spindelständer befestigten Bock 3o ist eine Antriebshülse 31 drehbar gelagert, in welcher die an einem Ende längsgenutete Welle 13 axial verschiebbar, jedoch urdrehbar gelagert ist. Die im Bock 3o drehbar gelagerte Hülse 31 trägt außen eine Verzahnung 32, die mit einem als Zahnstange ausgebildeten ffydraulikkolben 33 in Eingriff steht, welcher den Schwenkantrieb der Wolle 13 und damit der erfindungsgemäßen Abgreif- und 'Vorzieheinrichtung bewirkt. , Am Spindel$tänder 1 ist eine Stange 3le befestigt, auf welcher Endschalter 35, 36, 37 und 38 sowie eine pneumatische Kontrolleinrichtung 39 verstelibar befestigt sind. Die ile Endschalter 35, 36, 3? und 38 werden während des Bewegungsablaufs durch eine Schaltstange 83 betätigt, die längsverstellbar im Grundkörper 12 angeordnet ist. Die Kontrolleinrichtung 39 ist in an sich bekannter Weise so ausge, bildet, daß sich innerhalb derselben durch einen in Richtung zur Werkstoffstange 11 aus der Düse 4a austretenden :Duftstrom ein gut meßbarer Staudruck bildet, solange sich die 1ierkstoffstange 11 vor der Düse 4o befindet. @ie vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: ist das .verkstück 41 bis zum Abstechen von der Werkstoffstange 11 fertig bearbeitet, so schwenkt die Abgreif- und U'orzieheinrichtung durch äxialverschiebung des Kolbens 33 bud die dadurch bewirkte Drehung der delle 15 so weit in

Spindel 9 fluchtet. Danach wird die Welle 13 durch Druckmittelzufuhr in den hinter dem Kolben 29 liegenden Teil des Zylinders 28 in Richtung zur Drehspindel 9 axial verschoben, bis die Spannbacken 26 im Bereich des VJerkstückes 41 liegen. Danach wird das Werkstück 41 durch Druckmittelzufuhr in den'hinter dem Kolben 24 liegenden Teil des Hydraulikzylinders 25 zwischen den Backen 26 des Futters 23 festgespannt. Nun kann in üblicher Weise das Abstechen des Werkstückes 41 von der Stange 11 erfolgen. @. Der weitere Bewegungsablauf kann je nach Bedarf verschieden sein und hängt davon ab, ob das Werkstück 41' nur ausgestoßen oder ob es zufor no6h eine rückseitige Bearbeitung erhalten bgw. einer bäsonderen Werkstückaufnahne Zugeführt werden soll. Hierzu kann eine Anzahl von Längs- und Schwenkbewegungen nacheinander oder gleichzeitig ausgeführt werden, die von den 'Endschaltern 35 bis 38 -oder einer besonderen, hier nicht vorgesehenen Programmsteuerung ge-,eeuert werden., Nach dem Ausstoßen des Werkstückes 41 wird die Welle 13 mit dem Grundkörper 12 und dem Backenfutter 23 wiederum nach links bewegt, bis sich die Spannbacken 26 über dem aus der Spannzänge 1o herausragenden Ende der Werkstoffstange 11 befinden. Dann wird durch erneute Druckmittelzufuhr in den hinter dem Kolben 24 befindlichen Teil des Zylinders 25 die Werkstoffstange 11 mittels der Spann-, backen 26 festgespannt und durch Druckmittelzufuhr in den vorderen Teil des Zylinders 28 die Vderkstoff Stange 11 mit der Vorzieheinrichtung so weit nach rechts vorgezogen, wie es für die Reststückkontrolle erforderlich ist. Jetzt tritt die Kontrolleinrichtung 39, 4o in Tätigkeit. Ist der Staudruck, der sich beim Vorhanc@ensein einer Werkstoffstange vor der Düse 4o ausbildet, nicht mehr#vorhanden,, so wird ein Signal gegeben, das die Liaschine stillsetzt und das Entfernen des Reststückes und die Einführung einer neuen Werkstoffstange ermöglicht. Ist dagegen durch die Kontrollvorrichtung 39, 4o erwiesen, da.ß die Werkstoffstange 11 noch nicht aufgebraucht ist, so wird diese durch Umsteuerung der Druckmittelzufuhr in den hinteren Teil des Zylinders 28 durch die Einrichtung 12, 23,-26 so weit nach links zurückgeschoben,L wie es für die Bearbeitung des nächsten derkstü Ikes erforderlich ist. Danach werden die Spannbacken 26 durch Umsteueru]ig der Druckmittelzufuhr in den vordern Teil des Zylinders 23 gelöst, .die Einrichtung 12, 23 nac11 rechts verfahren und aus der Bereich der Spindel 9 hereusg3schv@,ienkt. Danach kann die Bearbeitung eines neuen #2eiles beginnen, nach deren Beendigung der vorstehend beschriebene Zyklus wieder eingeleitet wird. Gemäß Zig. 2 ist in derz nur angedeuteten Spindelständer 42 Lides 3inspindel-Drehautomaten eine Drehspindel 43 gelagert, der ,@ :rkzeugblock 44 ist in bekannter Weise um eine, parallel zur Drehsiindel 43 verlaufende Achse schwenkbar und längs-und bringt so die auf ihm befestigten Werkzeuge nacheinander in Bearbeitungsposition zum 'Werkstück 45. Auf einer der Werkzeugspannflächen des Blockes 44 ist der r Grundkörper 12 der erfindungsgemäßen Abgreif- und Vorzieheinrichtung befestigt und führt mit dem Block 44 die erforderlichen Bewegungen aus,*, Im Grundkörper 12 ist wie bei der Ausführungsform nach Zig. 1 eine Hohlspindel ,'h4 gelagert, die ein Spannfutter 46 mit 4 Spannbacken 47 trägt. Zur Betätigung der Spannbacken 47 des -Futters 46 dient ein an einer Stange 51 befestigter Kolben 48, der in einem an der Rückwand 5o des :V'erkzeugraumes befestigten Druckmi-ttelzylinder 49 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel werden ringförmige Werkstücke 45 aus einem Werkstoffrohr.58 gefertigt. Die Backen 4 des Futters 46 spannen das-fertige Werkstück 45 und das Werkstoffrohr 58 von innen durch Federkraft, die zurr. Löse. der Spannung durch die vom Druckmittel auf den riolben 48 ausgeübte und von diesem durch die koaxial verlaufenden Stangen 51 und 51' übertragene Kraft überwunden wird. .Gemäß Fig. 2 werden die fertigen jüerkstü cke 45a über eine der VJerkstückf orm angep aßte Rutsche 52 abgeleitet, die in Richtung der eingezeichneten Pfeile beweglich ist und zwei untereinander angeordnete Äbstreifnasen 5> und 54 aufweist. Zur iReststückkontrolle dient ein Hubmagnet 55, dessen. Anker 5e eine auf 'einem seitlich vorspringenden zapfen drehbar eehagerte Tastscheibe 5@7 trägt, die auf dem in der Spindel 45 aufgenommenen Werkstoffrohr 58 abrollen kann. Der Hub des ,Magnetankers 56 wird durch einen Endschalter 59 kontrolliert.
L- Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Ist die Bearbeitung eines Werkstückes 45 bis auf das Abtrennen vom Werkstoffrohr 58 beendet, so schwenkt der '-Wierkzeugblock 44 mit der erfindungsgemäßen Abgreif- und Vorzieheinrichtung in Flucht mit der Haupt gpindel 43, die abgebremst wird. Der Werkzeugblock 44 fährt dann mit der Abgreif- und Vorzieheinrichtung nach links. Während dieser Bewegung dräckt die Kolbenstange 51 über die Stange 51 die Spannbacken 47 entgegen der Kraft der auf sie einwirkenden-Feder nach innen. Ist die Spannstellung erreicht, so wird die i,olbenstange 51 durch Umsteuerung der Druckmittelzufuhr in den vorderen `feil des Zylinders 49 nach rechts in ihre äußere Windlage bewegt. Dabei werden die

In Fig. 4 ist eine hohle Werkstoffstange 67 dargestellt, von der ringförmige Werkstücke 68 mit einem breiten Einstich 69 -gefertigt Werden. Der Futterkörper 7o ist hier mit abgestuften Backen 71 versehen, die sowohl das fertige Werkstück 68 als auch die rohrförmige Werkstoffstange 67 gleichzeitig von innen spannen. Zum Spannen des Werkstoffrohrs 67 sind die Backen 71 in ihrem äußeren Teil mit je einer Verzahnung 72 versehen. Wegen der unvermeidlichen Durchmessertoleranzen des Werkstoffrohres 67 sind in den Backen 71 zum Spannen des fertig bearbeiteten 4`Yerkstückes 68 Spannbacken 73 in radialer Richtung begrenzt bewegbar gelagert, die unter der Feinwirkung von Federn 74 stehen und durch in Schlitze 77 eingreifende Stifte 78 gegen Verdrehung in den Backen 71 gesichert sind. Für den Durchtritt des Abstechmeißels 75 ist in den Stufenbacken 71 ein Einschnitt 79-vorgesehen.
Um die vierkstücke 68 beim Abstreifen über die verzahnte Backenteile 72 nicht zu beschädigen, sind Flachfedern 8o vorgesehen, welche sich beim Austritt aus dem Werkstoffrohr 67 so weit nach außen bewegen, daß sie die Zähne 72 der Backen 71 überragen. , Fig. 5 zeigt die Ab greif- und Vorzieheinrichtung nach Fig. 4 nach deru Abstechen des @derkstückes in Stirnansicht, und zwar ist das "vierkutück 68 in den radial abgefederten Backen 73 gespannt und befindet sich durch Axialverschiebung der Einrichtung in gljicher Ebene mit dem beim vorhergehenden Zyklus abgestreiften Werkstück 68a, das noch in den Abstreifern 81 gehalten wird. Die 'dierkstückaufnahme 92 wird jetzt nach links bewegt, bis der Mittelpunkt der kreist segmeutförmigen Ausnehmung der Abstreifer sich in Flucht mit der Achse des Futterkörpers 7o befindet. Hierbei wird das Werkstück 68a vom Werkstück 68 aus den Abstreifern 81 in die Werkstückaufnahme 82 gestoßen und das Werkstück 68 in dem Einstich Feg von den Abstreifern 81 aufgenommen. Die Einrichtung fährt nun weiter nach hinten und streift dabei das YJerkstück 68 von den abgefederten Spannbacken 73 ab, worauf es mit den Abstreifern 81 der Jerkstückaufnahme 82 nach rechts in Wartestellung bewegt wird.
Durch das zentrische halten des 'wierkstückes 68 in den Abstreifern 81 ist es möglich, die Spannbacken 71 ohne Blattfedern 8o auszuführen, ohne daß eine Beschädigung des Werkstückes befürchtet werden muß.

Claims

P a b e n t a n B p r ü c h e
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf der Abgreif- und Vorzieheinrichtung zum Spannen der Werkstücke andere Spannflächen als zum Spannen der Werkstoffstengen aufweist:
3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet däß der Spannkopf der Abgreif- und Vorzieheinrichtung mit stufenförmig abgesetzten Spannbacken (26, 479 63 oder 71) ausgestattet ist.
4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Spannbacken (?1) hinter den Spannflächen (?2) für das üerkstoffrohr (6?) abgefederte bzw.I elastische Backen (?3) zum Spannen der Werkstücke (68) gelagert sind*
5. Laschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Abgreif- und Vorzieheinrichtung auf einem längsverschiebli. chen und umschaltbaren jVerkzeugträger der 1:,Iaschine angeordnet ist.
6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbreif- und Vorzieheinrichtung auf einem besonderen,. längsverschieblichen und schwenkbar gelagerten Träger befestigt ist.
7. Iilaschine nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgreif- und Vorzieheinrichtung auf einer parallel zur Drehspindel bzw. zu den Drehspindeln der LIaschine verlaufenden Welle (13) befestigt ist, die durch eine von einem Druckmittel"beaufschlagte Steuereinrichtung (28, 29) begrenzt axial verschiebbar sowie durch eine zweite von einem Druckmittel beaufschlagte Steuereinrichtung (33) und einen Zahntrieb in bzw. außer Flucht mit der Drehspindel (9) verschwenkbar ist. B. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Spannbacken (71) radial nachgebende Elemente, z.B. i'lachfedern (8o) vorgesehen sind, -rielche die zum Spannen des.iierlzstoffrohres dienenden gezahnten Spannbackenteile (72) beim Herausgleiten aus dem Werkstoffrohr überragen und eine Führung des Merkstückes (68) beim Abstreifen über@die gezahnten Backenteile (72) bewirken. 9. 1:Taschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich neben der Abgreif- und Vorzieheinrichtung ein GYerkstückabstreifer (81) vorgesehen ist, der das Werkstück beim Abstreifen von den Spannbacken (71) gegenüber diesen Spannbacken zentriert. 1o. Liaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB vor der vorderen Stirnfläche der Drehspindel (9 bzw. 43) eine zur Reststückkontrolle dienende Fühleinrichtung (39, 4o bzw. 55, 56, W, 59) angebracht ist.