DE1627049A1

DE1627049A1 - Vorrichtung zum automatischen Anordnen und Einstellen der Werkstuecke bei Werkzeugmaschinen,insbesondere Schleif- und Drehmaschinen

Info

Publication number: DE1627049A1
Application number: DE19671627049
Authority: DE
Inventors: Gaetano Zocca
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-01-22
Filing date: 1967-01-20
Publication date: 1971-03-25
Also published as: GB1143867A; FR1511718A; US3488893A; BE692996A

Description

Gaetano Zocca,Camerlata, Como/Italien

"Vorrichtung zum automatischen Anordnen und Einstellen der Werkstücke bei Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleif- und Drehmaschinen"

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung, die ganz allgemein auf Werkzeugmaschinen anwendbar ist, bei denen das Werkstück in einer vorbestimmten Stellung angeordnet werden muß, um dann auf dem Dorn der Maschine eingespannt zu werden. Einen typischen, jedoch nicht ausschließlichen Fall betrifft die Anordnung und die Entnahme des Werkstücks an Drehmaschinen, Schleifmaschinen, Fräsmaschinen od.dgl. Wird eine zur Kolbenherstellung dienende Maschine betrachtet, beispielsweise eine solche zur Herstellung von Kolben für Verbrennungsmotoren, so muß dieser eine bestimmte Umfangsform aufweisen im Hinblick auf die thermischen und mechanischen Beanspruchungen, denen er während des Laufs der Maschine ausgesetzt ist. Dieser Kolben muß beispielsweise eine Unrundheit, genauer gesagt eine ellyptische Gestaltung aufweisen, deren Maß sich vom Boden bis zum Kopf des

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Kolbens in axialer Richtung verändert. Außerdeminuß der Kolben in Längsrichtung eine konische oder tonnenförmige Erzeugende aufweisen.

Natürlich müssen im Falle eines Kolbens mit ellyptischer Erzeugenden die größere und kleinere Ellipsenachse in einem bestimmten Verhältnis zur Öffnung des Kolbens stehen. Das hat zur Folge, daß der Kolben (und damit im allgemeinen das Werkstück) in einer so genauen Winkelstellung am Dorn der Werkzeugmaschine befestigt werden muß, wie es das Werkzeug während der Drehung des Borns ermöglicht, um dem Werkstück die gewünschte Umfangslinie zu geben.

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen und Einstellen des Werkstückes, wie z.B. eines Kolbens, der mit einer kreisförmigen oder geschlossenen Umfangslinie hergestellt werden muß, die gegenüber Einstellmarken in Winkelstellung zum Werkstück genau vorbestimmt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich aus durch einen ersten und einen zweiten Förderer für die Werkstücke und die hergestellten Erzeugnisse in Anordnung über dem Dorn der Werkzeugmaschine; durch ein mittels einer hin- und hergehenden Bewegung angetriebenes Übertragungselement zwischen dem Austragsende des ersten Förderers und dem Aufgabeende des zweiten Förderers, welches

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drei vertikal bewegliche Klemm- und Einstelleinrichtungen zum Einstellen und Übertragen des bearbeiteten und des zu bearbeitenden Werkstücks aufweist; durch ein mittels einer hin- und hergehenden und einer Drehbewegung angetriebenes Übertragungselement zwischen dem hin- und hergehenden Übertragungselement und dem das Werkstück tragenden Dorn, wobei dieses geradlinig bewegbare und drehbare Übertragungselement Auflager für die Werkstücke und eine Steuereinrichtung aufweist, um den Auflagern eine bestimmte Drehung gegenüber der Querrichtung des Übertragungselements zu erteilen, sodaß die durch den ersten der beiden Förderer bewegten Werkstücke winkelig und mit mit der Dornachse fluchtender Achse eingestellt sowie in einer vorbestimmten Winkelstellung vom Dorn aufgenommen und gehalten und daraufhin bearbeitet werden. Die Erfindung umfaßt alle Werkzeugmaschinen wie Drehmaschinen, Schleifmaschinen, Fräsmaschinen od.dgl· und zwar einschließlich der erfindungsgemäßen Einrichtung zum winkelgerichteten Einstellen und zum automatischen Anordnen und Abnehmen der Werkstücke und der bearbeiteten Stücke an und von dem Dorn der Maschine. Der dem jeweiligen Werkstück entsprechende Dorn ist mit Einrichtungen zum winkelgerechten Einstellen der das Werkstück haltenden und festklemmenden Elemente sowie mit einer Steuereinrichtung zum Betätigen dieser Elemente versehen, wobei die Betätigung mit der Einrichtung abgestimmt ist, die das Drehen der Klemmeinrichtung für das Werkstück bewirkt, sodaß sie bei Stillstand des Werk

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stücks automatisch zur Aufnahme des durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu der Klemmeinrichtung gebrachten Werkstücks winkelgerecht eingestellt werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und zwar einer Maschine zum Schleifen von Kolben für Verbrennungsmotoren, sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 die Stirnansicht der Kolbenschleifmaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Einstelleinrichtung; Fig. 5 einen Querschnitt durch die Einstelleinrichtung;

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Plattform, auf welcher das Werkstück zu seiner Einstellung drehbar ist;

Fig. 5 ^und 6 Horizontalschnitte durch die Einstelleinrichtung nach Fig. 2;

Fig. 7 eine Stirnansicht des hin- und hergehenden Übertragungselement s zwischen den die Kolben zuführenden und abführenden Förderern;

Fig. 8 einen Querschnitt zur Anordnung nach Fig. 7; Fig. 9 einen Axialschnitt durch den Werkstückhaltedorn;

Fig.10 einen Axialschnitt durch das hin- und hergehende sowie drehbare Übertragungselement;

Fig.11 einen Querschnitt durch das Element nach Fig. 10;

Fig.12 feinen Längsschnitt durch die Sperreinrichtung dieses Elements;

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Fig. 15 die Anordnung zum Drehen dieses Elements;

Fig. 14- einen Schnitt durch die Sperreinrichtung für das Werkstück an diesem Element;

Fig. 15 einen Querschnitt durch diese Sperreinrichtung und

Figo 16 einen weiteren Querschnitt durch diese Sperreinrichtung.

Nach Fig. 1 ist die Schleifmaschine in ihrem oberen Teil mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehen, die die Kolben P od.dgl. zylindrischer Werkstücke dem Werkzeughai tedorn der Schleifmaschine automatisch zuführt. Diese Vorrichtung weist einen Zuführförderer A sowie einen Austragförderer B für die Kolben P auf«, Diese Förderer fluchten an ihren Austrag- und Aufnahmeenden derart, daß ihre gemeinsame Längsmittelachse im wesentlichen geneigt und parallel zur Achse des Dorns F der Schleifmaschine verläuft.

Die Austrag- und Aufnahmeenden der beiden Förderer A und B befinden sich in entsprechendem Abstand voneinander, und zwischen beiden ist ein erstes Übertragungselement G, welches hin- und hergeht, angeordnet. Zwischen dem Übertragungselement G und dem Werkstückhaltedorn F der Schleifmaschine ist ein weiteres Übertragungselement D vorgesehen, welches sowohl drehbar als auch hin- und herbewegbar ist. -■■■".

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Die Kolben werden an der Aufgabe des Förderers A mit. horizontal verlaufender Achse abgelegt, und mit zunehmendem Vorrücken werden sie durch ein profiliertes Gehäuse aufrechtgestellt, sodaß ihre Achse vertikal verläuft.

Das Übertragungselement C ist mit einer Einrichtung CL zum Einstellen der Kolbenzapfenachse in der gewünschten Richtung sowie mit einer Einrichtung C₂ zum Übertragen des Kolbens auf das Element D und dieses wiederum auf die Spanneinrichtung versehen. Nach der Bearbeitung wird der Kolben von der Spanneinrichtung durch das Element D entnommen, während das an der Einrichtung C vorgesehene Element G₂. den Kolben vom Element D zum Austragförderer B überträgt.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Förderer A eine Rutsche mit flachem Boden, an deren Ende eine hydraulisch gesteuerte Sperre vorgesehen ist und die ein entsprechend geformtes und geneigtes Gehäuse 12 aufweist, welches in die mit Feder-Stoßdämpfern versehene Plattform 26 ausläuft, auf der die geschliffenen Kolben ruhen.

Das sich hin- und herbewegende Übertragungselement C ist in den Fig. 7 und 8 wiedergegeben. Es weiä; einen Tragrahmen 28 mit horizontalen Führungen JO für einen Schlitten 32 auf, der parallel zu dem und oberhalb des Abgabebzw, Aufgabe endes der Förderer A und B hin- und hergleitet.

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Dieser Schlitten 32 ist mit einem von dem Rahmen 28 getragenen Steuerzylinder J4 versehen, in welchem der mit dem Schlitten 32 verbundene Kolben 35 gleitet und somit ■ dem Schlitten 32 eine Bewegung in jeder Richtung entlang der Führung 30 zu erteilen vermag.

Der Schlitten 32 trägt drei Stellmotore mit vertikalen, parallelen Achsen, die die Achsen des Dorns F der Schleifmaschine schneiden, dessen Funktion oben erläutert worden ist.

Das Element C^ umfaßt (wie die Fig. 2, 3» 4-» 5 und 6 wiedergeben) ein System von doppelten Klemmen, deren Schließbewegung durch ein Druckmittel bewirkt wird, welches auf den Kolben 15 wirkt, dessen gezahnte Kolbenstange 15' über ein Kronrad 16 eine Welle 20 in Drehung versetzt, die ihrerseits ein weiteres Zahnrad 19 trägt, das zwei gezahnte Achsen 1? und 18 antreibt, die mit den Klemmen 14 verbunden sind.

Die Klemmen 14 haben eine derart geformte Oberfläche 21", daß sie mit den Flächen der Kolbenzapfenbohrung zusammenwirken können. Das Element C^ weist ferner einen Zylinder 23 für einen hydraulisch gesteuerten ringförmigen Kolben 22 auf, innerhalb dessen eine Stange 24 angeordnet ist, die wiederum über ein Schneckengetriebe 27' mit einem kleinen Elektromotor 27 gekuppelt ist. Die Stange 24 trägt

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an ihrem anderen Ende eine Scheibe 25 mit einer drehbaren Plattform 26, die am Ende des Förderers A angeordnet ist.

Die Stellmotore C₂ und C* entsprechen einander, sodaß lediglich einer beschrieben wird und die entsprechenden Teile dieser Elemente durch gerade oder ungerade Zahlen unterschieden sind.

Der Zylinder 38 (39) eines jeden der beiden Stellmotore Cp und C₇T ist mit dem Schlitten 32 fest verbunden. Der zugehörige Kolben 40 (41) trennt die Druckkammern voneinander ab, die über Anschlüsse 42 und 44 an einen nicht im einzelnen wiedergegebenen Druckmittelverteiler angeschlossen sind. Die Kolbenstange. 46 des Stellmotors greift an dem Kopf 48 (49) an, Die Aufgabe dieses Kopfes besteht darin, daß er mittels der Klemmen 48* (49*)» die im Prinzip den Klemmen 14 entsprechen, das Werkstück ergreift.

Die Köpfe 48, 49 werden dann mittels eines in der oberen Druckkammer des Zylinders 38 (39) wirkenden Druckmittels abgesenkt und in den Bereich des Übertragungselemente D gebracht. Wird das Druckmittel in der unteren Kammer wirksam, so werden der Kolben und die Kolbenstange und damit die Köpfe wieder angehoben.

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Anhand der Fig. 10 bis 16 wird nun der Aufbau des drehbaren Übertragungselements erläutert. Dieses Element ist mit einer Führungsplatte 70 versehen (s. Fig. 10), die derart am Rahmen der Schleifmaschine R angeordnet ist, daß sie unterhalb und zwischen dem Abgabeende des Förderers A und dem Aufgabeende des Förderers B liegt. Die Platte 70 weist geradlinige Führungen 72 für einen Schlitten 74- auf, der beispielsweise durch eine Hydraulik oder einen Spindeltrieb hin- und herbewegbar ist unter entsprechender Steuerung, wie z.H. unter Steuerung durch den Schlitten 32 des Übertragungselements C. Die Führungen 72 verlaufen parallel zur Achse des Dorns F der Schleifmaschine und ebenso parallel zu den Abgabe- bzw. Aufgabeenden der Förderer A und B. Mit dem Schlitten 74 ist eine Halterung 74·' für einen Drehzapfen 76 verbunden, dessen Achse horizontal und im rechten Winkel zu der Achse des Dorns F verläuft. An diesem Drehzapfen 76 ist ein Kreuzstück 78 angebracht, welches bei der wiedergegebenen Ausführungsform vier Arme 80 (s. Fig. 11) umfaßt. Jeder dieser Arme des Kreuzstücks 78 ist mit einem Glied zum Befestigen der Kolben versehen (s. Fig. 14 bis 16), die zur Verbindung der Klemmen 82 dienen, wobei die Verbindungen der Zahnstangen 84· - 84-' teilweise mit einem Zahnrad 85 kämmen.

Die Drehbewegung des Rades 85 in jeder Drehrichtung wird durch einen Kolben 86 gesteuert, dessen gezahnte Stange

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mit einem Zahnrad 87 in Eingriff steht, das wiederum über die Welle 88 mit dem Zahnrad 85 verbunden ist. Der Kolben 86 unterliegt der Wirkung eines in die Kammer 86' eingeführten Druckmittels, wobei der Zylinder in dem entsprechenden Arm 80 ausgebildet ist. Dieser Wirkung entgegengerichtet ist eine in dem Zylinder 90 angeordnete Feder 89.

Der Druckmitteldruck und die Feder wirken so, daß sie die Klemmen öffnen und schließen und damit den Kolben oder das Werkstück an dem Kreuz befestigen oder wieder freigeben.

Die Druckkammer 86 eines jeden Zylinders ist an einen in dem Kreuzstück 78 angeordneten Kanal 94- angeschlossen, und sie kann während der Drehung des Kreuzstücks mit den Wüten 95» 95* in Verbindung treten, die in entsprechender Stellung und über einen entsprechenden Winkel am Umfang des Zapfens ?6 angeordnet sind. Dieser ist mit radialen und axialen Bohrungen 96 versehen, die die Schlitze 95» 95' an einen Druckmittelverteiler anschließen, um auf diese Weise in entsprechender Reihenfolge eine oder beide Gruppen von Klemmen 82 des Kreuz- Stücks 78 zu betätigen.

Auf den Drehzapfen 76 ist zwischen dem Kreuzstück 78 und der Halterung 74·' ein mit einer sägezahnförraigen Zahnung

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versehenes Rad 100 befestigt. Die Anzahl der Zähne steht in einer bestimmten Funktion zur Anzahl der Arme 80. Bei der wiedergegebenen Ausführungsform sind zwölf Zähne vorgesehen.

In einem Schlitz 102 eines mit der Führungsplatte 70 verbundenen Arms 104 sind kleine Federn und Gegengewichtsklinken 106, 108, 109 angebracht, und zwar in der Weise, daß die Zähne der kleinen Klinken aus dem Schlitz austreten, um nacheinander in die Zähne des Rades 10Ö einzugreifen, wenn der Schlitten 74- sich in Richtung des Pfeils in Fig. 13 bewegt.

Zwischen dem Schlitten 74- und dem Kreuzstück 78 ist ein winkelförmiges Sperroigan angeordnet, welches jederzeit die Einhaltung der genauen Winkelstellung der Arme 80 des Kreuzstücks gewährleistet. Das Sperrorgan ist in Fig. 12 wiedergegeben, und es besteht aus einer Federraste 101, die in einem in dem Arm 74- vorgesehenen Sitz gleitbar gelagert ist. Die Raste 101 endet an ihrer gegegenüberliegenden Seite in einer Rolle 103» die mit einer am Arm 104- vorgesehenen Führung 105 zusammenwirkt.

Bewegt sich der Schlitten 74 in der Pfeilrichtung gemäß Fig. 13, so wird die Raste 101 freigegeben, und einer der Zähne des Rades 100 greift in die Klinke 109 ein, eodaß das Kreuzstück 78 eine erste Winkelbewegung von •rfährt. Darauf bewirken zwei weitere Zähne des Rades

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durch Eingriff in die Klinken 108, 106 eine Gesamtdrehung des Kreuzstücks um 90°. Der von den Klemmen 82 gehaltene Kolben ist dann so angeordnet, daß seine Achse mit der Achse des Doms F fluchtet, wie aus dem folgenden hervorgeht.

Der Werkzeughalterdorη F besteht, wie insbesondere Fig.9 zeigt, aus einem auf dem Werkstückhaltertisch R_x, der Schleifmaschine R befestigten Rahmen 110 mit einem Tragkopf 112, der in entsprechenden Lagern 114- eine durchbohrte Welle 116 lagert, auf der eine der Steuerung dienende Rolle bzw. ein Rad 118 befestigt ist, um die Welle in Drehung versetzen zu können. In seinem Vorderteil weist.die Welle 116 eine konische Bohrung zur Aufnahme einer konischen Hülse 120 auf, die wiederum einen Ring 122 trägt, der mit einem Anschlag am Umfang zum Eingriff in den stirnseitigen Rand des zu bearbeitenden Kolbens versehen ist. In der Bohrung der Hülse 120 ist eine Gegenhülse 124- angeordnet, auf die eine Feder 125 wirkt, die zwischen der Hülse und der Gegenhülse gelagert ist. Am anderen Ende der Hülse 120 und der Gegenhülse 124-sind Keile 126 vorgesehen, sodaß die beiden Teile zwar axial frei aber in Torsionsrichtung miteinander verbunden sind. Die Gegenhülse 124- läuft an ihrem freien ijnde in einen Kopf 128 aus, der axial innerhalb des Rings gleiten kann. Mit diesem Kopf 128 ist ein hohles Kopfstück 13Ο vereinigt, das durch eine Kappe 132 verschlossen und so ausgebildet ist, daß es in die in bekannter

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Weise in den Kolben vorgesehene Ausnehmung eingreifen kann. Das Kopfstück 13O weist eine diametrale Bohrung auf, in welcher zwei kleine Kolben 134 eingeschoben sind, deren vorstehende Enden in die Endöffnungen der in dem Kolben vorgesehenen Bohrung eingreifen.

Die kleinen Kolbenzapfen 134 laufen an ihren einanderangrenzenden Enden in geneigte Flächen für die Zapfen aus, die in die Arme eines Bügels 136 eingreifen, der wiederum mit einer in die Gegenhülse 124 gleitend eingesetzten Stange 138 verbunden ist.

Am anderen Ende der Welle 116 ist ein Zylinder 140 befestigt, in welchem der Kolben 142 gleitet, der an der Stange 138 befestigt ist. Der in Drehrichtung und axial mit der Weile 116 verbundene Zylinder 140 ist so angeordnet, daß er in einer Buchse 144 umlaufen kann, die an einem mit dem Rahmen 110 verbundenen Arm 145 gelagert ist.

Die Buchse 144 ist mit Gewindebohrungen 146, 148 versehen, die die beiden Zylinderkammern beiderseits des Kolbens 142 mit einem nicht im einzelnen wiedergegebenen Druckmittelverteiler verbinden. Dies ergibt sich aus der folgenden Beschreibung.

Auf der Welle 116 ist weiter eine Scheibe 15O befestigt, die mit einer Einstellnut 152 für eine Raste 154 versehen

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ist, die in einem an dem Arm 15O vorgesehenen Gehäuse 155 gleitbar gelagert ist. Diese Raste 154- ist mit einer Zahnstange versehen, die über ein Zahnritzel mit einer in dem kleinen Kolben 160 vorgesehenen Zahnstange in Eingriff steht, dessen. Zylinder 162 in dem Arm 145 angeordnet ist.

Auf die eine Seite des Kolbens 160 wirkt eine Schraubenfeder 164 und auf die andere Seite der bestimmte Druck ein, der in einer Kanmer 166 wirkt, die zu diesem Zweck an einem Druckmxttelverteiler angeschlossen ist.

Für diese Vorrichtung ergibt sich die Wirkungsweise wie folgt. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß die verschiedenen Antriebselemente der Vorrichtung in zeitlicher Aufeinanderfolge durch ein entsprechendes hydraulisches und/oder elektrisches Steuersystem gesteuert und betätigt werden.

Die Hydraulikkreise enden an einem Druckmittelverteiler, der in zeitlicher Aufeinanderfolge betätigt wird, um entweder die Verbindung zwischen den Druckkammern der verschiedenen Stellmotor-Gruppen oder mit der Druckquelle oder der Entlüftung herzustellen^ Die elektrischen Stromkreise werden entweder direkt oder über Heiais durch Kontakte (z.B. Mikroschalter) gesteuert. Die Haitis werden gegebenenfalls in Abhängigkeit von dem Verteiler mit der hydraulischen Steuerung betätigt.

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Die zu schleifenden Kolben werden mit horizontal verlaufender Achse auf den Förderer A gebracht und in Richtung des in Fig. 1 angegebenen Pfeils bewegt. Sie gleiten dann entlang der Gehäuseführung, die die Kolben um 90° dreht, sodaß sie mit vertikal verlaufender Achse auf eine Plattform gelangen.

Die in dieser Weise auf dem Ende der Rutsche angeordneten Kolben werden durch entsprechende Federanschläge gehalten, und sie werden darauf einer ersten Bewegung durch die Klemmen 21 nach Fig«, 2 unterzogen, die die Kolben auf die Plattform 26 nach Fig. 4 befördern.

In diesem Augenblick tiird das Einstellelement C. des Elements G abgesenkt, während der Motor 27 anläuft und die Scheibe 25 (s. Fig. 2) in Drehung versetzt, die diese Drehung dem auf der Plattform 26 nach Fig_o 4 angeordneten Kolben überträgt. Zum gleichen Zeitpunkt schließen die Klemmen 14- und ergreifen zu einem bestimmten Zeitpunkt die Profilflächen 21 in den Öffnungen. Auf diese Weise wird der Kolben in einer Stellung blockiert, in welcher die Zapfenachse parallel zur Klemmenachse verläuft.

Nachdem der Kolben so eingestellt ist, öffnen die Klemmen 21 sich wieder, und das Element Q_A kehrt unter Steuerung durch ein Druckmittel nach oben zurück.

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Übertragungselement C wird daraufhin so bewegt, daß die Achse des Elements C₂ mit der Achse des auf der Plattform 26 liegenden Kolbens übereinstimmt.

In dieser Stellung fluchtet die Achse des Stellmotors bis 40 mit der Achse der kleinen Welle bzw« des Drehzapfens 88 (s. Fig. 11), der am Arm 80 des Kreuzstücks 78 vorgesehen ist, wobei der Arm horizontal und nahe des Dorns F der Schleifmaschine verläuft.

Bei in Betrieb befindlicher Maschine und entsprechender Betätigung des Druckmittelvertellers wird das Druckmittel der oberen Kammer des Stellmotors 39 bis 4-1 zugeführt, sodaß der Kopf 48 dieses Motors abgesenkt und bis zu dem von dem in Fig. 8 linken Arm 80 des Kreuzstücks 78 gehaltenen zuvor geschliffenen Kolben geführt wird. Nach Erreichen dieser Stellung wird der Verteiler wieder so geschaltet, daß zunächst der die Klemmen 48' (49') betätigende Stellmotor des Kopfes £48 (49) beaufschlagt wird, um so den (vom Arm 80 getragenen) geschliffenen Kolben an seinen Bohrungen aufzunehmen ebenso wie den zu schleifenden Kolben auf der Plattform nach Fig.

Darauf wird die Beaufschlagung des Stellmotors 39 bis 41 umgekehrt, um den Kopf 49 in die Ausgangsstellung zurückzuführen, während die Klemmen 48', 49', die das Werkstück einspannen, in der Haltestellung verbleiben. Nach diesem

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wird die Steuerung 34 betätigt und der Schlitten 32, in Fig. 1 gesehen, von rechts nach links soweit bewegt, bis der Stellmotor 38 bis 40 mit der Achse der Welle 88 des Arms 80 fluchtet. Infolgedessen wird der von'den Klemmen 49* getragene geschliffene Kolben zur Aufgabe des Förderers B überführt. Die folgende Betätigung des Verteilers führt zur Beaufschlagung des Stellmotors 38bis 40, um den von den Klemmen 48' getragenen zu schleifenden Kolben abzusenken und ihn an die zuvor geöffneten Klemmen .82 des Arms 80 des Kreuzstücks 78 zu übergeben. Der Verteiler wird darauf erneut betätigt, um die Klemmen 48', 49' mit den Stellmotoren zu verbinden, um dadurch sowohl den geschliffenen Kolben, als auch den zu schleifenden Kolben freizugeben. Nach diesem Vorgang wird der Stellmotor 38 bis 40 in die angehobene Stellung zurückgeführt, während die Steuerung y\ in der entgegengesetzten Richtung betätigt und dadurch der Schlitten 32 in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

Hinsichtlich der Betätigung des übertragungselemente D ergibt sich, daß dieses außer der Drehung um die Achse des Drehzapfens 76 entlang der Führungen 72 bewegbar ist. Aus der Bezugnahme auf den oben erläuterten Arbeitstakt folgt, daß die Verteilerbetatigung bewirkt, daß die Klemmen 82 die Kolben ergreifen. Außerdem wird das Druckmittel in die Druckkammern der Zylinder 90 geführt, die mit der Nut 95 in Verbindung stehen und mit dem horizontalen Arm und dem unteren vertikalen Arm verbunden sind. In die-

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sem Fall werden beide Gruppen von Klemmen 82 entgegen der Wirkung der Federn 89 voneinander getrennt, wobei die eine den geschliffenen Kolben freigibt und im folgenden Schritt den von den Klemmen 48· gehaltenen zu schleifenden Kolben übernimmt, während die andere den geschliffenen Kolben von dem Dorn F aufnimmt. Sind die Klemmen 48 auseinandergespreizt, ist der in den Kammern 86' beider Arme 80 wirkende Druck aufgehoben, und die Federn 89 wirken auf die Klemmen 82 und halten den Kolben. Nach diesem Vorgang wird der Schlitten 74 entlang der Führungen 72 soweit verschoben, daß die Zähne des Rades 40 und die kleinen Klinken 106 und 108 - 109 in Eingriff gelangen und dem Kreuzstück eine Winkelbewegung von 90° erteilen. Der zuvor von den Klemmen 48* zwischen die Klemmen 82 des horizontalen Arms geführte Kolben ist so eingestellt, daß seine Achse im wesentlichen mit der Achse des Dorns F fluchtet. Darauf wird der Schlitten in der entgegengesetzten Richtung verschoben, um auf diese Weise die Basis des zu schleifenden Kolbens auf den am Ring 122 des Dorns F ausgebildeten Anschlag aufzusetzen.

Der Kolben 142 (s. Fig. 9) wird dann in der Weise betätigt, daß er den Bügel 136 von rechts nach links verschiebt. Durch die in dem Bügel vorgesehenen Profilschlitze v/erden die beiden kleinen Kolbenstangen 134 in entgegengesetzter Richtung radial verschoben und in die Bohrung des jeweiligen Kolbens eingeführt· Die von

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dem Kolben 142 an der Stange 13⁸ ausgeübte Zugwirkung wird inzwischen auf den Kopf 13O übertragen, und die kleinen Kolbenzapfen 134- pressen den zu schleifenden Kolben gegen den Anschlag des Ringes 122 und blockieren ihn dort. Diese Zugwirkung wird ebenso durch die Hülse 120 auf den konischen Sitz der Welle 116 übertragen, sodaß diese Teile eine zur Welle 116 koaxiale starrö Einheit bilden. Während dieses Vorgangs verbleiben die Welle 116 und die weiteren Teile in einer vorbestimmten Winkelstellung und zwar durch den Eingriff der Raste 154-in die Kerbe 152 der Scheibe 150 beim Stillstand des Dorns, um auf diese Weise die genaue Einstellung der Bohrung des zu schleifenden Kolbens gegenüber dem Dorn zu gewährleisten. Ist der Austausch des geschliffenen Kolbens gegen einen anderen, zu schleifenden Kolben erfolgt, wird in die Kammer 160 Druck eingeleitet und die Raste 164 außer Eingriff mit der Nut 152 gebracht.sowie der Sohleif Vorgang in der üblichen Weise unter Zugrundelegung der gewünschten Umfangslinie oder axialen Erzeugenden durchgeführt·

Nach Beendigung des SchleifVorgangs_s d.h. nach einer oder mehreren Umdrehungen der Welle 116, wird der Druck in der Kammer 160 aufgehoben, sodaß die Feder 164- die Raste 154- wieder in die Nut 152 eintreten läßt. Darauf wird der Zylinder 140 über die Gewindebohrung 146 mit Druck beaufschlagt und dadurch die Stange 138 und der Bügel 136 in der entgegengesetzten Richtung verschoben,

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um die kleinen Kolbenzapfen 134 außer Eingriff mit der Bohrung des geschliffenen Kolbens zu bringen. Währenddessen werden auf dem Schlitten 74 gleichzeitig die beiden Kammern 86, die durch den Kanal 94 mit der Ringnut 95 in Verbindung stehen, unter Druck gesetzt, um auf diese Weise die beiden mit den beiden infrage kommenden Armen 80 verbundenen Klemmen 82 zu öffnen. Der Schlitten 74 wird in Richtung des Dorns F verschoben, um den Kopf des geschliffenen Kolbens zwischen den Klemmen 82 des vertikalen Arms 80 zu ergreifen, während der Stellmotor 38 - 40 einen neuen, zu schleifenden Kolben zwischen die Klemmen 82 des horizontalen Arms 80 einführt·.

Daraufhin wird in beiden Kammern 86 der Druck abgebaut, sodaß die entsprechenden Federn die Klemmen 82 gegenüber den jeweiligen beiden Kolben schließen. Darauf kann der Schlitten 74 in die Ausgangsstellung zurückkehren, um dem Kreuzstück 78 eine Drehung um 90° zu erteilen und den zu schleifenden Kolben auf der Achse des Dorns F anzuordnen. Der letzte zuvor zwischen den Klemmen 82 ergriffene geschliffene Kolben wird in eine vertikale Stellung überführt, um ihn während des folgenden Vorschubhubes des Schlittens 74 durch das Übertragungsglied 10 auszutragen und ihn auf den Förderer B abzulegen. Dieser Arbeitsrhythmus wiederholt sich automatisch beim Schleifen eines neuen Kolbens.

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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die im vorstehenden beschriebene und in der Zeichnung wiedergegebene Ausführungsform beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Abänderungen möglich, ohne daß diese vom Grundgedanken der Erfindung abweichen. Die Vorrichtung ist beispielsweise auf Schleifmaschinen, aber auch auf andere Werkzeugmaschinen anwendbar, um den Arbeitsablauf dieser Maschinen automatisch zu gestalten. Im Hinblickdarauf umfaßt die Erfindung alle Werkzeugmaschinen, die die offenbarte Vorrichtung aufweisen.

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Claims

Patentansprüche -

Vorrichtung.zum automatischen Anordnen und Einstellen der Werkstücke gegenüber dem Dorn bei Werkzeugmaschinen, gekennzeichnet durch einen, ersten Förderer(A)und einen zweiten Förderer (B) für die zu bearbeitenden und die bearbeiteten Werkstücke oberhalb des Werkzeug*- halterdorns der Werkzeugmaschine; ein erstes hin- und herbewegliches Übertragungselement zwischen dem Austragende des ersten Förderers und dem Aufgabeende des zweiten Förderers, welches mindestens eine Sperr- und Haltevorrichtung (C-) und zwei Sperr- und ■Verschiebeelemente (CqjGx) aufweist, die zur Aufnahme des bearbeiteten sowie des zu bearbeitenden Werkstücks vertikal beweglich sind; durch ein hin- und herbewegliches sowie drehbares Übertragungselement (D) zwischen dem hin- und hergehenden Übertragungselement und dem Werkzeughaltedorn (F) mit Trägern (80) für die Werkstücke und einer Steuereinrichtung (100,.106, 108, 109)» um den Trägern in Abhängigkeit von der Verschiebebewegung der Übertragungselemente eine Drehbewegung zu erteilen, sodaß die von dem ersten Förderer (A) entnommenen Werkstücke im Winkel eingestellt und mit zur Achse des Domes (F) fluchtender Achse angeordnet und vom Dorn in einer vorbestimmten Winkelstellung aufge-s· nommen und gehalten sowie anschließend bearbeitet werden können.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten Förderer (A) eine Einrichtung(25,26) verbunden ist, die den horizontal angeordneten Werkstücken eine Wendung und Drehung zur individuellen Einstellung ihrer vertikalen Achse gegenüber einer Plattform erteilt.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Übertragungselement (C) einen auf parallel zur Dornachse und zwischen dem Austrag- bzw_o Aufgabeende der beiden Förderer (A, B) angeordneten Führungen (28) bewegbaren Schlitten (32) aufweist, der mit mindestens zwei Stellmotoren (38 - 40, 39 - 41) versehen ist, deren Achsen parallel und im rechten Winkel zur Dornachse verlaufen und deren bewegliche Teile (48, 49) Klemmen (48*, 49') aufweisen, die zur winkelmäs-εigen Einstellung der Werkstücke mit in bestimmten Winkelstellungen an diesen angeordneten Bezugflächen zusammenwirken·

4* Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem beweglichen Teil der Stellmotore (38 40) und (39 - 41) Sperr- bzw. Halteelemente (49¹, 48·, 14) in Form von Köpf en (48, 49 und 50) angeordnet sind, deren jeder ai% zwei Klemmen (48·, 49', 14) aufweist, die über eine zylindrische Kupplung angetrieben und mit einer die Drehbewegung steuernden Kupplung (84, 85) verbunden sind und an ihrem einen Ende Bezugsflächen(2i)

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aufweisen, die den Bezugsflächen der Werkstücke entsprechen und die durch ein geradlinig hin- und hergehendes Antriebselement (15) betätigt werden, welches auf eine Drehkupplung (15'> 16, 18, 19, 20) an dem entsprechenden Kopf einwirkt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine mit dem in dem beweglichen Teil angeordneten Sperr- und Halteelement verbundene Buchse (22), die hin- und herbewegbar ist und eine Welle (24) trägt, welche eine Antriebsscheibe (25) gegenüber der Plattform (26) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Übertragungselement (D) einen auf parallel zur Dornachse verlaufenden Führungen (72) verschiebbaren Schlitten. (74) mit einem daran drehbar gelagerten und mit Sperr- bzw» Halteelementen. (82) für die Werkstücke versehenen Kreuzstück (78) aufweist und daß zwischen dem Kreuzstück und den Führungen für den Schlitten Elemente (100, 106, 108, 109) angeordnet sind, um die Winkelstellung zu geben und dem Kreuzstück eine schrittweise Drehbewegung von bestimmtem Winkel zu erteilen, sodaß die Halteelemente (82) nacheinander zum Dorn und zum ersten Übertragungselement geführt werden.

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β Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schlitten (74·) des zweiten Übertragungselements (D) eine das drehbare Kreuzstück (78) tragender Drehzapfen (76) verbunden ist und daß dem Kreuzstück ein sägegezahntes Rad (100) sowie drei Klinken (106, 108, 109) zugeordnet sind, die in einer'Führung (72) für den Schlitten (74) angeordnet sind und nacheinander in die Zähne des Rades eingreifen und dadurch das Kreuzstück um einen bestimmten Winkel bewegen«

8» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Arme (80) des Kreuzstücks (78) mindestens zwei mit einer hin- und hergehenden Einrichtung (86) wirksam verbundene Klemmen (82) zum Halten der Werkstücke aufweist/ aodaß die Achsen der Klemmen im wesentlichen nacheinander mit der Achse des Bornes (F), mit einem der beiden Haltegruppen (O₂, CU) des ersten Übertragungselements fluchten.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4- bis 8, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Stellmotoren (86 bie 90) zur Betätigung der Sperr- bzw« Halteelemente (82) des Kreuzstücks und eine auf die eine Seite des beweglichen Teils (86) der Stellmotore einwirkende Federung (39) zum Schließen der Halteelemente sowie durch einen

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Druckmittelverteiler (94·, 95) zwischen dem Kreuzstück und der zugeordneten Halterung, um nacheinander jeweils eine der Druckkammern, der Motoren mit der Druckmittelquelle zu verbinden.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9» gekennzeichnet durch mindestens einen in entsprechender " Winkelstellung am Umfang des Drehzapfens (76) der Halterung des Kreuzstücks (?8) angeordneten Schlitz (95)» der einen solchen Winkelbereich aufweist, daß mindestens eine der beiden Druckkammern der Stellmotore (86, 90) der Sperr- und Halteelemente (82) umfaßt wird.

β Werkzeugmaschine, wie z.B_e Drehbank, Schleif- oder Fräsmaschine od.dgl., gekennzeichnet durch die Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Aufnahme und Einstellung des Werkstücks am Dorn der Maschine.

12. Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine, nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (F) eine Einrichtung (152, 15*0 zur Winkeleinstellung der Klemmelemente (122, 134·) für das Werkstück sowie Steuereinrichtungen (156, 160) für die Einstelleinrichtungen aufweist, wobei die Betätigung dieser Steuereinrichtungen mit der Betätigungseinrichtung (118) für den Dorn selbst abgestimmt ist, sodaß die Einstellung bei ruhenden Sperr- bzw. Halteelementen erfolgen

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13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchbohrte Welle (124) mit ihrem einen Ende in einer konischen Hülse (120) mit einer Halterung (122) für das Werkstück und einer Gegenhülse (124) versehen ist, die in die Hülse eingesetzt und drehfest mit dieser verbunden sowie mit Hai te elementen (134» 1J6) für das Werkstück verbunden ist, die durch eine hin- und hergehende Einrichtung (140, 142) betätigt wird, welche auf der Drehachse des Doms angeordnet und auf der durchbohrten Welle (116) befestigt ist.

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