DE1752058C3 - Betätigungsvorrichtung für Doppelkupplungen an den Drehspindeln eines Mehrspindel-Drehautomaten - Google Patents

Description

_Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung ^ Doppelkupplungen von in einer schaltbaren Spindeltrommel gelagerten Drehspindeln eines Mehrspindel-Drehautomaten, mit den Doppelkupplungen zugeordneten Schalt- und Stellgliedern, durch welche _&e Doppelkupplungen beim Weiterschalten der Spindeltrommel zum wahlweisen Antreiben, Still_{setzen oder Freigeben jeder Spindel} betätigbar sind.

_u Mehrspindelautomaten müssen zum Aus_wechsem der Werkstücke, zur Bearbeitung am ruhen_{den Werkstück} U₅^ ^₆ betreffenden Spindeln in _{einer ada me}hreren Schaltpositionen der Spindel_trommel stillgesetzt werden können. Für besondere Arbeiten am Werkstück ist es mitunter auch notwendig, die einzelne Spindel von Hand oder durch _eine Vorrichtung in eine bestimmte Winkellage zu _{drehen Dies} alles setzt voraus, daß jede Spindel über _eine Mitnahmekupplung an den umlaufenden Antrieb angeschlossen, über eine Bremskupplung zum Still_{stand gebracht werden oder von} ^_ίαεη Kupplungen

_{löst werden kann Beide} Kupplungen müssen unter Last schaltbar sein

Bekannte elektromagnetische Kupplungen erfor_{dem für} j_ede Schaltstellung gesonderte Kontakteinrichtungen, die vor dem Weiterschalten der Spindeltrommel jeweils stromlos gemacht werden _{müsseil) um Kontaktfeuer zu} vermeiden. Unter Benicksichtigung des Übersetzungsverhältnisses des _Räderzuges ist es dadurch unmöglich, eine still_geset2te ^er laufende Spindel winkelgetreu von einer Schaltstellung in die nächste zu schwenken. Um die Spindelkupplungen auch während der Schwenkbewe_der Spindeltrommel unter Spannung zu halten, müßten für derartige Schwenkbewegungen für jede Kupplung ein Schleifring mit dazugehörigen Bürsten_kontakt vorgesehen werden. Für einen 6-Spindel_automateil ergäbe das 12 Schleifringe sowie ein in jedem Falle erforderliches Schrittschaltwerk.

_{Eine aus der DT}_as 1189 828 bekannte Betäti_gungsvorrichtung der eingangs genannten Art hat als Schaltglieder für die Doppelkupplungen an der Spindeltrommel schwenkbar angeordnete Schalt-

^_{1n mit Nockenro}llen, und als Stellglieder für _{diese Scha}i_tgabeln mit deren Nockenrollen zu_sammenwi_rkende Steuerkurven. Die Steuerkurven _{sindj den} Spindeltrommel-Schaltpositionen zugeord_net, am Innenumfang eines die Spindeltrommel umgebenden, maschinenfest angeordneten Tragkäfigs angeordnet, so daß durch das Weiterschalten der Spindeltrommel die Kupplungen zum wahlweisen Antreiben, Stillsetzen oder zur freien Drehbarkeit der Spindeln betätigbar sind. Diese mechanische Betätigungsvorrichtung ist jedoch insofern noch ungünstig, als durch den die Spindeltrommel umschließenden Tragkäfig für die Steuerkurven neben der erheblichen Vergrößerung der Außenabmessungen der Maschine _deren Umstellung auf andere Schaltfolgen (für andere Werkstücke) durch Austauschen der am Tragkäfig-Innenumfang schlecht zugänglich angeordneten Steuerkurven zeitaufwendig und kompliziert ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der genannten Art zu schaffen, die bei geringen Außenabmessungen der Maschine eine schnelle und einfache Umstellung auf andere Schaltfolgen ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Stellglieder als Kolbenstange einer jeder Spindel koaxial zugeordneten Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sind, deren über einen Druckmittelwerteiler führende Druck- und Rücklaufleitungen beim Weiterschalten der Spindeltrommel im Druckmittelverteiler vorübergehend geschlossen und beim Erreichen der Weiterschaltposition mit gleichem oder umgekehrtem Druckverhältnis oder drucklos wieder anschließbar sind.

Betätigungsvorrichtungen mit Kolben-Zylindereinheiten für die Doppelkupplungen an Mehrspindeldrehautomaten sind an sich bekannt (DT-AS 1189 828 und US-PS 2 093111). Dabei sind die Kolben-Zylindereinheiten jedoch, ähnlich wie die genannten Steuerkurven an einem maschinenfesten Träger um die Spindeltrommel herum angeordnet und einzelnen Schaltstellungen der Spindeltrommel zugeordnet. Abgesehen von der auch dort notwendigen Vergrößerung der Außenabmessungen der Maschine und den Schwierigkeiten beim Umstellen auf andere Schaltfolgen, sind die Kupplungen dort nicht durch das Weiterschalten der Spindeltrommel schaltbar, sondern nur bei deren Stillstand mittels nockenbetätigter (DT-AS 1189 828) bzw. handbetätigt (US-PS 2 093 111) Ventile.

Doppelkupplungen für den Spindelantrieb, mit koaxial zu ihnen angeordneten Kolben-Zylindereinheiten, deren Kolbenstangen die Stellglieder für die Doppelkupplungen bilden, sind bei Revolverdrehbänken, also gattungsfremden Drehmaschinen, bekannt. Von diesem Stand der Technik wird erfindungsgemäß bei Mehrspindeldrehautomaten Gebrauch gemacht, allerdings nur in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Druckmittelverteiler.

Die erfindungsgemäß in den Spindelkörpern eingebauten Kolben-Zylinder-Einheiten vergrößern die Außenabmessungen der Maschine nicht. Der zentrale Druckmittelverteiler erlaubt eine problemlose Zu- und Abfuhr des Druckmittels zu den nunmehr mit der Spindeltrommel weiterschaltenden Kolben-Zylinder-Einheiten und ergibt die erstrebte* einfache Änderungsmöglichkeit der Schaltfolgen für die Doppelkupplungen durch bloßes Verändern seiner inneren Leitungsverbindungen.

Im Anspruch 2 ist eine bevorzugte Ausbildung eines an sich bekannten zentralen Druckmittelverteilers erfaßt, welche auf einfache Weise die Schaltfunktion des Druckmittelverteilers realisiert.

Die Umstellung auf andere Schaltfolgen kann in vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, daß die Druckmittelzufuhrkanäle und Auslaßleitungen im undrehbaren Teil des Druckmittelverteilers über durch Stopfen verschließbare Verbindungskanäle wahlweise einzeln an eine gemeinsame Druckleitung oder eine gemeinsame Auslaßleitung anschließbar sind.

Wenn in eine Druckmittelzufuhrleitung und eine Auslaßleitung für eine oder mehrere Schaltpositionen ein 4/3-Wegeschieber gelegt ist, durch den die Strömungsrichtung des Druckmittels zu der Kolben-Zylindereinheit umkehrbar ist oder beide Leitungen gleichzeitig druckentlastbar sind, können die Kupplungsschaltstellungen auf einfachste Weise auch unabhängig von der WeiterEchaltbewegung der Spindeltrommel, also in deren Stillstand, erreicht werden.

Eine besondere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß der Druckmittelverteiler für die Doppelkupplungen mit einem an sich bekannten Druckmittelverteiler für die Futterspannvorrichtungen kombiniert ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung genauer erklärt.

ίο Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,

F i g. 2 bis 5 Längsschnitte durch den zentralen Druckmittelverteiler,

F i g. 6 bis 11 Querschnitte durch den zentralen Druckmittelverteiler.

Die in F i g. 1 dargestellte Drehspindel 2 ist in einer im Spindelkasten liegenden Spindeltrommel 1 gelagert, die von einer mit 6 Spindelantriebsrädern

ao in Eingriff stehenden Hauptantriebswelle 3 mittig durchragt wird. Die auf den Spindeln 2 drehbar gelagerten Antriebsräder 4 tragen Kupplungslamellen einer Mitnahmekupplung 5, mit denen sie mit der Spindel in Eingriff gebracht werden können. Koaxial zu jeder Mitnahmekupplung 5 ist an einem mit der Spindeltrommel 1 verschraubten Flansch 7 eine Bremskupplung 6 angeordnet. Die wechselweise Betätigung der Kupplungen 5 und 6 geschieht über einen Verschiebering 8, in den drei über den Umfang verteilte Umlenkhebel 9 eingreifen. Die Unterteile der Umlenkhebel 9 liegen in entsprechenden Aussparungen eines Ringkolbens 10, der durch wechselseitiges Beaufschlagen seiner beiden Kolbenkopfseiten mit Hydrauliköl längs der Spindelachse verschoben wcrden kann. Je nach der Gleitrichtung betätigt dieser hydraulische Ringkolben 10 über die Umlenkhebel 9 und den Verschiebering 8 die Bremskupplung 6 oder die Mitnahmekupplung 5.

Sind beide Kolbenkopfseiten drucklos, so verschiebt sich der Kolben unter Wirkung von Federn 11 aus der gebremsten Stellung in eine mittlere Ruhelage, in der beide Kupplungen gelöst sind. Dies ist unter Umständen notwendig, um die Spindel 2 in eine bestimmte Winkellage verdrehen zu können.

Koaxial zum Ringkolben 10 sitzt ein weiterer Druckkolben 12 zur Betätigung des Spannfutters. Gesonderte axiale Druckmittelleitungen verbinden die einzelnen Zylinderkammern mit einer rotierenden Ölzuführung 13.

Die F i g. 2 bis 11 zeigen Längs- und Querschnitte des zentralen ölverteilers 14. Er besteht aus einer feststehenden Steuerbuchse 16, einer mit der Spindeltrommel 1 drehfest verbundenen Verteilernabe 17 und einem Verteilerdrehkolben 18, in denen axiale, radiale und ringförmige Druckmittelkanäle zur Zu- und Ableitung des Hydrauliköls in die entsprechenden Zylinderkammern angeordnet sind.

Einige dieser Kanäle 38 und 43 in der Steuerbuchse 16 können durch Stopfen abgesperrt werden, was ein Umsteuern dieser Vorrichtung erlaubt.

Der zentrale Ölverteiler 14 dient zunächst in bekannter Weise zur Steuerung der Spanneinrichtungen der Spindeln. Die in den F i g. 6 und 7 dargestellten Queischnitte zeigen in Verbindung mit den Fig. 4 und 5, daß eine bestimmte Spindellage als Spannlage zum Auswechseln des Werkstückes vorgesehen ist. In den übrigen 5 Spindellagen stehen die zu der einen Seite der Spannkolben führenden Leitungskanäle 29 über Bohrungen 26 und 34 ständig unter

Spanndruck, während die zur anderen Kolbcnseite führenden Leitungskanäle 30 über Bohrungen 21 und 32 ständig mit dem Rücklauf verbunden sind. Beim Verschwenken einer Spindel in die Spannlage kommt über Leitungskanäle 25, 29 und 22, 30 eine Verbindung zwischen den Zylinderkammern des Spannfutterkolbens und Anschlüssen 35 bzw. 33 zustande, deren Druckbeaufschlagung sich mittels geeigneter Ventile umsteuern läßt. Die Spannlage kann durch Veränderung der Stellung des Verteilerdrehkolbens 18 mit Hilfe eines Spannlagenwahlhebels 15 von Hand verändert werden.

Doi zentrale Ölverteiler ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß außerdem zusätzlich folgende Wirkungen erzielt werden können:

1. Spindelanlaufen

Zum Anlaufenlassen der Spindel wird der Verschiebering 8 durch den Ringkolben 10 und den Umlenkhebel 9 mit der Mitnahmekopplung 5 in Eingriff gebracht.

Durch Verstopfen der Leitungen 38, 39 in der Steuerbuchse 16 strömt Druckmittel von der Pumpe (nicht dargestellt) über die Kanäle 37, 40, den Kanal 20 im Verteilerdrehkolben 18 und die Leitung 28 in die (in Fig. 1) rechte Zylinderkammer des Ringkolbens 10. Gleichzeitig ist, wie in F i g. 3 gezeigt, durch Verschließen der Kanäle 42, 43 die von der linken Zylinderkammer ausgehende Bremsleitung 31, 24, 41 an den Rücklaufkanal 21 im Verteilerdrehkolben angeschlossen.

2. Spindelstillsetzen

In diesem Fall wird der Verschiebering 8 mit der Bremskupplung 6 in Eingriff gebracht, der Ringkolben 10 muß sich also nach rechts (Fig. 1) verschieben. Die Leitungen 39, 40 in der feststehenden Steuerbuchse 16 sind durch Stopfen abgesperrt, d. h. die Mitnahmeleitung 20. 28 ist über die Kanäle 38,

36 mit der Rücklaufleitung 21 verbunden. Die Leitungen 41, 42 in der Schnittebene der Fig. 5 sind verschlossen, so daß die Bremsleitung 31 über die Längskanäle 24 und 43 mit der Pumpendruckleitung

37 in Verbindung steht.

3. Spindelleerlauf (ohne Antrieb und Bremsen)

Beide Zylinderkammern des Ringkolbens sind drucklos. Durch Verstopfen der Kanäle 38, 40 wird über den Kanal 39 eine Verbindung zur Rücklaufseite eines in F i g. 3 gezeigten 4/3-Wegeschiebers 45 hergestellt und dadurch die zur rechten Zylinderkammer führende Mitnahmeleitung 28 drucklos.

Die Leitungen 43 und 41 sind ebenfalls durch Stopfen abgedichtet, so daß auch die linke Zylinderkammer des Rinpkolbens über die Bremsleitungskanäle 27, 42 an der Rücklaufleitung angeschlossen ist. In diesem Fall ist die Spindel von beiden Kupplungen 5 und 6 gelöst und kann demzufolge von Hand oder durch eine geeignete Vorrichtung verdreht werden.

4. Abwechselndes Antreiben, Stillsetzen
und Auskuppeln der Spindel

Für besondere Arbeiten am Werkstück ist es mitunter notwendig, die einzelne Spindel in eine bestimmte Winkellage von Hand oder mittels einer be-

sonderen Vorrichtung zu bringen. In einer bestimmten Schaltsteilung der SpindeHrommel muß dabei die jeweilige Spindel zum Stand abgebremst, anschließend zum Einstellen der Winkellage in die Leerlaufstellung gebracht und danach durch Einschalten der Brems-

kupplung für die Bearbeitung in dieser eingestellten Stellung fixiert werden. Für eine eventuell nachfolgende Bearbeitung des Werkstückes in dieser Spindellage muß die Spindel wieder angetrieben werden können. Durch Verstellen des 4/3-Wegeschiebers

»5 können die Kanäle 39 und 42 wahlweise an die Pumpendruckleitung oder an die Rücklaufleitung (nicht dargestellt) angeschlossen werden, so daß durch Verstellen dieses 4/3-Wegeschiebers in beliebiger Reihenfolge entweder die linke oder die

rechte Zylinderkammer des Ringkolbens mit Druckmittel beaufschlagt oder mit der Rücklaufleitung ir Verbindung gebracht werden kann. Sind beide Leitungen drucklos, so wird der Verschiebering 8 durch die Federn 11 in seine neutrale Mittellage verschoben.

5. Weiterschwenken der SpindeHrommel
bei laufenden und/oder stillgesetzten Spindeln

Bedingt durch die mit der Spindeltrommel 1 umlaufende Verteilerhülse 17 und die Längskanäle im Verteilerdrehkolben 18, die über Radial- und Ringkanäle mit denen der Verteilerhülse 17 in Verbindung stehen, ist es möglich, daß jede einzelne Spindel nach Wunsch stillgesetzt oder umlaufend von einer Spindellage winkelgetreu in eine andere verschwenkt werden kann. Für das Weiterschwenken der Spindeltrommel ist es also nicht, wie bei der elektromagnetischen Spindelsteuerung, erforderlich, eine bestimmte Spindelschaltstufe, beispielsweise die mittlere Neutralstellung, einzuhalten, sondern die Schwenkbewegung kann in jeder beliebigen Schaltstufe (umlaufend, abgebremst oder in Neutralstellung) vorgenommen werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

a5 Patentansprüche:

1. Betätigungsvorrichtung für Doppelkupplungen von in einer schaltbaren Spindeltrommel gelagerten Drehspindeln eines Mehrspindel-Drehautomaten, mit den Doppelkupplungen zugeordneten Schalt- und Stellgliedern, durch welche die Doppelkupplungen beim Weiterschalten der Spindeltrommel zum wahlweisen Antreiben, Süllsetzen oder Freigeben jeder Spindel betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder als Kolbenstange (10) einer jeder Spindel (2) koaxial zugeordneten Kolben-Zylinder-Einheit, wie bei Revolverdrehbanken bekannt, ausgebildet sind, deren über einen Druckmittelverteiler (17; 18) fuhrende Druck- und Rücklaufleitungen (28; 31) beim Weiterschalten der Spindeltrommel (1) im Druckmittelverteiler (17; 18) vorübergehend geschlossen und _ao beim Erreichen der Weiterschaltposiüon mit gleiehern oder umgekehrtem Druckverhältnis oder drucklos wieder anschließbar sind.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Druckmittelverteiler, der aus zwei m dichter Anlage zueinander drehbaren Teilen besteht, von denen der eine TeU undrehbar ist und über den Umfang verteilt Druckmittelzufuhr- und Auslaßkanäle aufweist, während der andere Teil zusammen mit der Spindeltrommel drehbar ist und in entsprechender Verteilung über den Umfang Anschlußbohrungen fur Leitungen zu den einzelnen Drehspindeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der undrehbare Teil (18) je einen Druckmittelzufuhrkanal (20 oder 24) und eine Auslaßleitung (24 bzw. 20) fur jede Schaltposition der Spindeltrommel (1) aufweist und der mit der Spindeltrommel (1) drehbare Teil (17) Anschlußbohrungen für die Druck- und Rücklaufleitungen (28; 31) zu den Kolben-Zylinder- ₊₀ einheiten aufweist, wobei die Anschlußbohrungen in den Schaltpositionen der Spindeltrommel (1) Anschluß an die jeweils diesen zugeordneten Druckmittelzufuhrkanäle (20; 24) und Auslaßleitungen (24; 20) im undrehbaren Teil (18)

^haben· , . . _Λ

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1

oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzufuhrkanäle (20 und 24) und Auslaßleitungen (24 bzw. 20) im undrehbaren Teil (18) des Druckmittelverteilers über durch Stopfen verschließbare Verbindungskanale (39 bis 43) wahlweise einzeln an eine gemeinsame Druckleitung (37) oder eine gemeinsame Auslaßleitung (21, 32) anschließbar sind.

4. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Druckmittelzufuhrleitung (39) und eine Auslaßleitung (42) für eine oder mehrere Schalt-Positionen ein 4/3-Wegeschieber (45) gelegt ist, mittels dessen die Strömungsrichtung des Druckmittels zu dem hydraulischen Kraftzylinder (10) umkehrbar ist oder wahlweise beide Leitungen (39, 42) gleichzeitig vom Druck entlastbar sind.

5. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittel verteiler für die Doppelkupplungen (5, 6) mit einem an sich bekannten hydraulischen Verteiler (17,18,21,22,29,30) für die Futterspannvorrichtungen (12) kombiniert ist