DE1552412A1

DE1552412A1 - Querschlitten-Antrieb fuer Mehrspindel-Automaten

Info

Publication number: DE1552412A1
Application number: DE19661552412
Authority: DE
Inventors: White Philip Henry
Original assignee: Pneumo Dynamics Corp
Current assignee: Pneumo Dynamics Corp
Priority date: 1965-09-14
Filing date: 1966-08-26
Publication date: 1970-02-05
Also published as: US3344694A; GB1163914A

Description

Dipl.-ϊΝα. WILFRID RAEGK

PATENTANWALT
7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003 * OO 2 H 12

25. August 1966 ■..,- P 15 -

Pneumo Dynamics Corporation, Cleveland, Ohio, USA

Querschiitten-Antrleb für Mehrspindel-Automaten

Die Erfindung bezieht sich auf einen Quer- oder Sei tenschlitten<Antrieb für Mehrspinde!-Automaten, bei denen zum Vorschub- und Rücklauf von Werkzeugen an den Spindelstationen hin- und herbewegbare Querschlitten vorgesehen sind.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Querschlitten-Antriebs für an verschiedene Stellen rund um die drehbare Spindeltrommel eines Mehrspinde !-Automaten anzubringende hin-und herbewegbare Querschlitten, damit an jeder Spindelstation einzelne

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Querschlitten mit Werkzeugen und/oder damit an einer beliebigen Spindelstation zwei einzelne Querschlitten in Eingriff gebracht werden können. Der Querschlitten-Antrieb soll gedrungen aufgebaut sein und damit einen minimalen Raum beanspruchen; er soll sich außerdem auf einfache Weise bei Mehrspindel-Automaten oder anderen herkömmlichen Drehmaschinenbauarten anwenden lassen, und zwar ohne Verringerung der Werkzeugeingriffsfläche und Vergrößerung der Abmessungen der Maschine. Aufgrund seiner Bauweise soll der neue Querschlitten-Antrieb bei Drehautomaten mit sechs oder acht Spindeln anwendbar sein, um entweder sieben einzelne Querschlitten auf einem Sechsspindelautomaten oder acht einzelne Querschlitten auf einem Achtspindelautomaten hin- und nerzubewegen, wobei die Querschlitten je nach den erforderlicn werdenden Arbeitsgängen auf einfache Weise an die entsprechenden Bereiche der Maschine angebaut bzw. von anderen Stellen entfernt werden können.

Der neuartige Antrieb kann sowohl bei üblichen nicht verstellbaren als auch bei solchen Quersehlitten zur Anwendung kommen, bei denen der Hub sowie die Vorschub- und Rücklaufgeschwindigkeiten einstellbar sind.

Die Erfindung, bestehend aus Konstruktion, Kombination und Anordnung bestimmter Bauteile, ist nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten AusfUhrungsbeispiele näher erläutert.

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BAD ORIGINAL·^

Es zeigen

Flg. 1 den Aufriß eines Sechsspindel-Automaten mit einem Querschlitten-Antrieb gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine vom rechten Ende in Fig. 1 gesehenen Aufriß,

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt in teilweise abgebrochener Darstellung längs der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1 mit der Querschlittenanordnung bei einem Sechsspindeldrehautomaten,

Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 3 für die Querschlittenanordnung bei einem Achtspindelautomaten,

Fig. 5 einen Querschnitt des Mehrspindel~Automaten nach Fig. 1 . entsprechend den Schnittlinien 5-5 in Fig. 1, 6 und 7 in ; vergrößertem Maßstab in teilweise abgebrochener Darstellung,

Fig. 6 eine vergrößerte, teilweise abgebrochene Draufsicht auf den Querschlitten-Antrleb des Mehrspindel-Automaten nach Fig. 1, .

Fig. 7 einen vergrößerten vertikalen Längsschnitt durch einen den Querschlitten-Antrieb enthaltenden Teil des Mehrspindel-Automaten nach Figi,

Fig., 8 einen teilweise abgebrochenen, vergrößerten Querschnitt des Mehrspindel-Automaten nach Fig. 1 zur Darstellung eines nicht verstellbaren Querschlittens aus der Anordnung nach Fig. 3*

Fig. 9 einen ähnlichen Querschnitt wie in Fig.8 zur Darstellung eines verstellbaren Quersehlittens aus der Anordnung nach Fig. 3,,. ..._Λ., ' - .

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BADORlGiMAL

Pig. 10 perspektivisch einen inneren Schlittenteil des nicht verstellbaren Querschi it tens nach Fig.. 8 und

Fig. 11 perspektivisch einen inneren Schlittenteil des verstellbaren Querschiittens nach Fig. 9.

In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleichwirkende Teile beziehen, ist ein Mehrspindel-Automat mit einer AusfUhrungsform eines Querschlittenantriebs nach der Erfindung dargestellt. Der Maschinenkörper des Automaten umfaßt ein längliches Bett 10, an einem Ende des Bettes einen Trägerkasten 12, in dem die AntriebsZahnräder und nicht dargestellten Kupplungen des Automatons untergebracht sind, ferner an dem anderen Ende des Bettes einen Trägerkasten 14 zur Lagerung einer Mehrspindeltrommel 15 sowie zur Unterbringung des Querschlitten-Antriebes 16 und außerdem ein längliches Oberbett 18 zur Aufnahme der Steuerwelle 20 des Automatons ·

Gemäß Flg. 2 1st die Steuerwelle 20 von einem Elektromotor 22 über einen Riemenantrieb 24 sowie ein Untersetzungsgetriebe 26 angetrieben. Die Steuerwelle 20 schältet 'die Spindeltrommel 15 periodisch weiter, um die Hauptspindeln 27 nacheinander in die sechs verschiedenen Bearbeitungsstationen des Automatons zu bringen.

Übliche Mehrspindelautomaten können beispielsweise sechs Hauptspindeln 27 entsprechend Fig. > oder acht Hauptspindeln entsprechend Flg. 4 aufweisen. Bei einer Ausführung mit sechs Spindeln .

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BAD ORIGfNAL

lassen sich die Quersehlitten entsprechend Fig. 3 gemäß der Erfindung so anordnen, daß von insgesamt sieben Quersehlitten 30 bis 36 (d.h. ein Quersehlitten mehr als die Anzahl der Hauptspindein) sechs Stück zu drei Paaren einander paralleler Querschlitten 30 und 31* 32und 33* 34 und 35 zusammengesetzt werden, während ein einzelner Quersehlitten 36 zusätzlb h verbleibt. Bei der gezeigten Anordnung ist die Bearbeitungsstation, die sich bei der ^If3-Uhr-Lage^lf entsprechend dem Uhrzifferblatt befindet, mit zwei unabhängigen Quersehlitten 31 und 32 versehen.

Flg. 4 zeigt einen Achtspindel-Automaten mit acht einzelnen Quersehlitten 40 his 47, die zu vier parallelen Paaren von Quersehlitten, nämlich 40 und 41, 42 und 43, 44 und 45 und 46 und 4? angeordnet sind.

Die Quersehlitten 30 bis 36 oder 40 bis 47 sind auf den Stirnflächen 48 bzw. 49 der Trägerkästen auf dem Maschinenbett zur Ausführung einer geradlinigen Bewegung quer zur Spindeltrommel sowie quer zu der Jeweiligen Spindelachse gelagert· In Fig. 8 ist ein einzelner Quersehlitten in Kastenkonstruktion gezeigt, der aus einem Hauptschlittenteil 60 zur Ausführung einer geradlinigen hin- und hergehenden Bewegung in Führungen 62 - 64 auf der Stirn* fläche 48 des Trägerkastens 14, sowie einem Innenschiittenteil 66 besteht, der in geeigneten Führungen oder in einem Schlitz 68 in der Unterseite des Hauptschlittenteils parallel zu dessen Bewegung»· richtung verstellbar Ist. Der Innenachlittenteil 66 ist daher relativ zum Hauptschlittenteil beweglich, und zwar alt Hilfe einer

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BADORIGJNAL

Ira Hauptschlitten 60 verschraubbar gehaltenen Spindel 70» deren äußeres Ende in einem vorspringenden Ansatz 72 am entsprechenden äußeren Ende des Innenschlittentells 66 drehbar gehalten 1st. Am freien Ende 7* der Spindel 70 erfolgt z.B. Mittels eines Schraubschlüssel ihre Verdrehung zur Längsverstellung des Innenschlittentells 66 bezüglich des Hauptschllttenteils ' Der Innenschlittentell 66 läßt sich durch eine Schraube 76 sichern» die In einen Längsschlitz 76 des Hauptschllttenteils aufgenommen und in den Innenschlittentell eingeschraubt 1st. Entsprechend FIg, 10 enthält die Unterseite des Innenschlittentells eine Quernut 79 zur Aufnahme einer Antriebsrolle 80, die den Querschlitten hin- und her bewegt.

Anstelle der in Flg. 8 gezeigten Konstruktion kann auch ein Querschlitten der Gehäusebauart entsprechend Flg. 9 zur Anwendung kommen. Bei diesen Querschlitten enthält der Hauptschllttenteil an seiner Innenseite «inen Schlitz 102. Bin Innenschllttenteil 10* 1st In Längsrichtung zum Hauptschlittenteil entsprechend Fig. 8 alt Hilfe von Spindel 70 und Sicherungeschraube 76 verstellbar. Der Innenschllttenteil 104 enthält einen verdrehbar in einer zylindrischen Ausnehmung aufgenommenen zylindrischen Einsatz 106, dar mit einer Hut oder einem Schlitz 108 zur Aufnahme der Antriebsrolle 80 für die Hin-und Herbewegung des Querscblitten* ausgestattet 1st. Um dl· Winkelstellung des Schlitzes IO8 zu verändern und damit den Hub des qpeBchllttens zu verstellen, 1st der Einsatz I06 mittels eines Schneckengetriebes drehbar» welches «in auf dem Einsatz I06 aufgekeiltes Schneckenrad 110 sowie eine in

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BAD ORIGINAL ^J

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Längsrichtung verlaufende Schnecke 11 umfaßt. Durch Drehen der in üei^:*'^f$tferfechiitteft~''g€il

eines SchYaubert^iehers^^wtrd äär Schlitz bzw. die Qüernut 1Ö8

EntsprechihdPig. '5, 6 lind 7 sinäif Ui* die Öchwirigbewegüng "der Antrieiisroif(In* 80 Söhwenkwe^ll^n 12Ö tiis Ϊ26 'vorgesehen, "i* nerhalb des¹ Tragerkästens 14 die parallel "zur Achse der"*Spindeltrommel' I^ sowie zu d:^^ der* dei⁵' Steuerwelte ^a drehbar gelagert sind. Die^zui' Maschinerimitte weisehde "Stlrrif'lUche* 48 des Trägerkastens i4ist mit Schlitzen ΐέ9 versehen,' die "dem Schwinghub der exzentrisch"auf denEnden der Schwenkwelien gelagerten Rollen 80 entsprechen, welche ihrerseits durch die stirnfläche 48 " gemäß Fig. 7 vorstehen. Die Schwenkwellen 120 bis 126 sind rund um die Öpindeltrömniel 15 angeordnet, so \läß an "jeder Spindelstation JeVine Welle äur Betätigung"eines Qüerschiittens und eine zusätzlfohö *Scfivienkweiie zur Betätigung eines 'weitereh Quers'chiit* teris; an der" ^^h^-Stelluhg¹¹ entsprechend Fig. 5 vorgesehen ist. Da die Än'triebßrofien 8ö exzentrisch" zur Achse "der Schwenkweilen gelagi#f^ösiriHi'eingeben sich aus "deren hin- und hergehender AötationsbeVregüng die hin- und hergehenden Vorschub- und* Rücklaufbewegungen der 4üerschlittdn, mit denen die Schneidwerkzeuge nach vorn an den 'Spindelstätiörieri in Eingriff gebracht und anschließend zurückgefihi% le^en^^äiir¥n^'deV Schlitten^

kann"^WaHn^ "der*"Spindelträger durch Drehung weitergeschaltet werden, um die²ⁱSifin*deln jeweilsι in!die riachfolgenden Stationen zu bringend

BAD ORIGINAL, ;_

Die Schwenkwellen 120 bis IdG «.Önnen in verschiedenen Entfernungen von der Achse des Mehrspindelträgers gelagert 15 sein, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht, um den zur Verfügung stehenden Raum günstig auszunutzen und Platz zu erübrigen für wenigstens eine Schwenkwelle an jeder Spindelstation und/oder zwei Schwenkv.eilen an einer Station.

Die Schwenkwellen 120 bis I'd6 zur Hin- und Herbewegung der Querschlitten werden durch mehrere unter axialen Abständen auf der Steuerwelle 20 angeordnete Kurvenscheiben 1J50 bis 133 schwingend angetrieben, die mit ihren gegenüberliegenden Seiten zusammen sieben unter axialen Abständen liegende Kurvenführungsbahnen aufweisen.

Zwei Reihen jeweils koaxial angeordneter Kulissenhebel 1J57 bis 1J59 und 140 bis I4j5 sind auf Schwenkachsen 146 bzw. 148 angeordnet, die parallel zu den Achsen der vertikal darüber liegenden Steuerwel'le 20 und der darunter liegenden Spindel trommel 15 sowie beiderseits symmetrisch dazu verlaufen. An den inneren Enden der Kulissenhebel sind Rollen 150 gelagert, die auf den Kurvenbahnen laufen. Die Kulissenhebel 137 bis 14} besitzen an ihren äußeren Enden in Gabelungen befestigte Schwenkzapfen 164, während an den Schwenkwellen 120 bis 126 Kurbelzapfen 166 sitzen, die bezüglich der Schwenkzapfen 164.auf den zugeordneten Kulissenhebeln axial ausgerichtet sind. Entsprechend Pig. 7 sind die Kurbelzapfen 166 auf den verschiedenen Schwenkwellen axial gegeneinander versetzt

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BAD ORfGINAl

und fluchten jeweils mit den zugeordneten Schwenkzapfen 164 an den äußeren Enden der Kulissenhebel.

Die Antriebsverbindung zwischen den Schwenkwellen und den Kulissenhebeln erfolgt über Änlenkstangen 170 bis I76, an deren Enden ösenbolzen 179 zur Aufnahme der Zapfen l64 bzw. 166 sitzen. Die Ösenbolzen 179 sind in die Änlenkstangen verstellbar eingeschraubt und in der eingestellten Lage durch Sicherungsmuttern gehaltert; sie können Gewindegänge entgegengesetzter Steigung aufweisen, so daß die Länge der Änlenkstangen 170 bis 176 allein durch Lösen der Sicherungsmuttern I80 und durch Verdrehen der Stange veränderbar ist. Durch Verstellung der Länge der Änlenkstangen I7Ö bis 176 lassen sich die extremen Schwing- oder Winkelendlagen der Antriebsrollen 80 justieren und damit auch der wirksame Hub der zugeordneten Querschlitten und/oder deren Vorschub- und Rücklauf geschwindigkeit verändern. -

Der erfindungsgemäße Querschlitten-Antrieb ermöglicht somit eine Anordnung der Querschlitten rund um die Mehrspindeltrommel» bett der ah jeder Spindelstation einzelne Querschlitten und/oder an einer beliebigen Spindelstation zwei einzelne Quersehlitten vorliegen. Es 1st dartiber hinaus möglich »den Automaten auf einfache Weise mit zusätzlichen Querschlitten zu versehen oder Querschlitten zu entnehmen, je nach den erforderlichen Ärbeitsgängen. Der Antrieb läßt sich zur Veränderung der Hublänge ud/oder der Vor-

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schub- und Rücklaufgeschwindigkeit des Querschlittens einstellen» Schließlich kann der erfindungsgemäße Antrieb auf einfache Weise* in üblichen Mehrspindelautomaten der Art verwendet werden, die mit einer längsverlaufenden Steuerwelle, beispielsweise an der Oberseite der Maschine versehen sind, ohne daß die Abmessungen der Maschine damit vergrößert wird.

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Claims

DlPi-INa-WILPRIDRAlCK PATENTANWALT

7 STUTTGART ί, MOSERSTRASSE β · TELEFON (071t) 844005

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Pneumo Dynamics Corporatlon 25·. August 1966

Cleveland, Ohio, USA - P 15

Patentansprüche

1. Querschlitten-Antrieb für eine Mehrspindel-Drehmaschine oder einen Mehrspindelautomaten mit einer drehbar weiterzusehaltenden Spindeltrommel, welche die Spindeln nacheinander in mehrere Bearbeitungs-bzw. Spindelstationen bringt, bei welcher der Quersohlitten-Antrieb eine oberhalb der Spindeltrommel um eine dazu parallele Achse drehbar gelagerte Steuerwelle sowie eine Mehrzahl von Querschlitten aufweist, die zur Ausführung geradliniger hin- und hergehender Bewegungen quer zur Achse der Spindeltrommel geführt und in zeitlicher Folge mit der Winkelstellung der Spindeltrommel durch die Steuerwelle unter Zwischenschaltung von Antriebsmitteln betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet» daß von mehreren einzelnen Querschlitten (30 bis "56· 40 bis 47) wenigstens an einer der Spindelstationen zwei einzelne Querschlitten angeordnet und von der Steuerwelle (20) angetrieben sind, auf der mehrere Kuryenscheiben (150 bis 133) für die einzelnen Querschlitten (30 bis 36) unter axialen Abständen befestigt sind, und daß für jeden Querschlitten unabhängig verstellbare Antriebsmittel (80, 120 - 126, 137 - 1^3, 170 - 176) vorgesehen sind, welche die Kurverischeiben (130.- 133) antriebsmäßig mit den entsprechenden Querschlitten verbinden.

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2. Querschlitten-Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Spindelstation ein einzelner Querschlitten und wenigstens für eine der Spindelstationen ein zusätzlicher Querschlitten (31, 32 - Fig. 3) vorgesehen ist.

3. Querschlitten-Antrieb nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennnzeichnet, daß jeder Querschlitten einen Hauptschlittenteil (60), der zur Ausführung geradlinig hin- und hergehender Bewegungen zum Vorschub und zum Rücklauf eines Werkzeuges an einer Spindelstation geführt ist, sowie einen Sekundärschlittenteil (66) aufweist, der längs der Achse der hin- und hergehenden Bewegung auf dem Hauptschlittenteil verstellbar befestigt ist und an seiner Innenseite einen Schlitz (79) aufweist, der quer zur Achse der Querschlitten-Bewegung verläuft, in dem eine Antriebseinrichtung (80) aufgenommen ist.

4. Querschlitten-Antrieb nach Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärschlittenteil {104) einen zylindrischen Einsatz (106) aufweist, der innerhalb einer zylindrischen Ausnehmung an der Innenseite drehbar ist und einen Schlitz (I08) zur Aufnahme der Antriebseinrichtung (80) enthält.

5. Querschlitten-Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der z, lindrische Einsatz (IO6) zur Veränderung der Winkellage des Schlitzes (I08) und damit zur Veränderung des Hubes des Querschlittens in Drehrichtung mit Hilfe eines Schneckenantriebes (110, 111) verstellbar ißt.

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6. Querschlitbn-Antrieb nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptschlittenteil (60) an seiner Innenfläche eben LängsschiItz (68) aufweist, in dem der Sekundärschlittenteil (66) in Längsrichtung nach beiden Seiten verstellbar ist.

7. Querschlitten-Antrieb nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unabhängigen Antriebe für jeden Schlitten Schwenkwellen (120 -_ 126) aufweisen, die zur Ausführung schwingender Drehbewegungen um parallele, außen rund um die Spindeltrommel (13) unter verschiedenen Abständen davon und außerdem senkrecht zur Achse der geradlinigen Bewegung der Querschlitten verlaufenden Achsen angeordnet sind und exzentrisch gelagerte Antriebsmittel (So) tragen, die mit den Sekundärschlittenteilen in Eingriff stehen um die Querschlitten bei schwingenden Drehbewegungen der entsprechenden Schwenkwellen hin-und herzubewegen.

8. Querschlitten-Antrieb nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel exzentrisch gelagerte Rollen (80) sind» die axial von dem einen Ende der Sohwenkwellen (120 - 126) vorstehen und in den Querschlitzen (79i 108) der Sekundärschlittenteile (66; 104 bzw. 106) aufgenommen sind.

9. Querschlitten-Antrieb nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzelehnet* daß die Mittel zur Einleitung der schwingenden Drehbewegungen der Sohwenkwellen (120-126) unter axialen Abständen auf der Steuerwelle (SO) angeordnet« Kurv«n*eheib#n (130-133) sowie Kuliesenhtbel (137-1*3) sind» welch« quer lur Steu«rw»ll· sich

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erstrecken uid an ihrem einen Ende eine auf den Kurvenscheiben ' laufende Folgerolle (150) tragen, während das andere Ende der Kulissenhebel über Anlenkstangen (170-I76) mit den Schwenkwellen verbunden ist.

10. Querschlitten-Antrieb nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwellen (120-126) Kurbelzapfen (166) tragen, die mit dem anderen Ende der jeweiligen Kulissenhebel etwa ausgefluchtet sind.

11. Querschlitten-Antrieb nach Ansprüchen 1 Ms 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen koaxial zueinander angeordneter Kulissenhebel (137-139* 140-143) zur Ausführung von hin- und hergehenden Schwenkbewegungen um Achsen gelagert sind, die parallel zur Achse der Steuerwelle (20) verlaufen und etwa symmetrisch zwischen sowie beiderseits der Achse der Spindeltrommel (15) sowie der Steuerwelle angeordnet sind.

12. Querschlitten-Antrieb nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die unter axialen Abständen auf der Steuerwelle sitzenden Kurvenscheiben (130-133) auf axial entgegengesetzten Flächen Führungsbahnen aufweisen« auf denen die Folgerollen (150) der zu zwei Reihen koaxial angeordneten Kulissenhebel antriebsmäßig geführt sind.

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W. ftuerschlitten-Antrleb nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die AnlenKstangen <1TO-1T6)?W Lange ver-

stellbar sind.

14. Querschlitten-Antrieb nach Ansprüchen 1 bis 1>, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkstangen (I70-I76) an ihren Enden
verstellbare Ösenbolzen (179) aufweisen.

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