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Mehrspindel-Drehautomat Die Erfindung betrifft einen Mehrspindel-Drehautomat
mit einer drebschaltbaren, durch eine Verriegelungseinrichtung in mehreren Winkellagen
verdrehsicher festlegbaren-Spindeltrommel und mit in unmittelbarer Nähe der Bearbeitungsstelle
angeordneten, gegen die Trommel anpreßbaren Spannelementen, wobei gemäß dem deutschen
Patent .... (Patentanmeldung P 21 49 366.3) eine die Spindeltrommel in zentrischer
Lage mit der sie aufnehmenden Gehäusebohrung verklemmende Spanneinrichtung vorgesehen
ist.
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Nach der Lehre des genannten Hauptpatents besteht die Spanneinrichtung
aus am Umfang der Spindeltrommel anpreßbaren Spannelementen und einem mit diesen
zusammenwirkenden, ständig durch Federn in Umfangsrichtung belasteten Spannring
mit keilförmigen Einfräsungen, dereneKeilwinkel im gespannten Zustand Selbsthemmung
gewährleistet. Der Spannring wird dabei zum Lösen der Spannelemente durch ein kurvengesteuerten
Doppelhebel entgegengesetzt zur Kraftrichtung der Federn betätigt.
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Es hat sich nun gezeigt, daß für die Betätigung der Spanneinrichtung
alternativ auch andere Lösungen infrage kommen.
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Die auf die Schaffung weiterer Ausführungsmöglichkeiten der zentrierenden
Spanneinrichtung und ihrer Betätigung, welche je nach den Bedingungen des Einzelfalls
eventuell vorzuziehen sind, gerichtete Erfi-ndungsaufgabe wird#dadurch gelöst, daß
der Spannring zusätzlich zu den Federn oder unter Fortfall der Federn zum Spannen
und Lösen durch einaimechanischen oder druckmittelbetätigten Antrieb in beiden Richtungen
drehbar ist. Es könnte dazu beispielsweise wiederum ein Doppelhebel vorgesehen sein,
der jedoch nicht nur einseitig den Sparinfedern entgegenwirkt, sondern sowohl zum
Spannen als auch zum Lösen, also zur Drehung des Spannrings in beiden Richtungen
betätigt wird. Als Antrieb des Doppelhebels könnte dabei zum Beispiel eine Kurve
oder eine druckmittelbeaufschlagte Einrichtung dienen.
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Bei einer anderen praktisch möglichen Ausführung kann auch die druckmittelbeaufschlagte
Einrichtung zur Drehung des Spannrings unmittelbar an diesem angreifen.
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In bevorzugter praktischer Ausführung sind die Spannelemente zwischen
der Spindeltrommel und dem im Spindelkasten gelagerten Spannring angeordnet, wobei
dieser mit seinen keilförmigen Einfräsungen auf in den Spannelementen drehbar aufgenommene
halbzylindrische Anpaßstücke drückt, die den Druck an die Spannelemente weitergeben.
Auch hierfür gibt es allerdings wieder Alternativlösungen. So könnte beispielsweise
der Spannring auch unmittelbar, also ohne halbzylindrische Anpaßstücke, auf die
Spannelemente drücken. Weiterhin möglich wäre ein zwischen jeweils einem Spannelement
und den Spannring eingespannter Hebel, der mit dem Spannelement zusammen wie ein
Kniehebel wirkt. Schließlich könnte der Spannring auch mit einer Verzahnung ausgeführt
sein, um bei Drehung durch einen beliebigen Antrieb über Ritzel und Schraubgetriebe
die Spannelemente radial zu verstellen.
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Bei den vorstehend genannten Beispielen werden die Spann elemente
durch einen zum Spannen und/oder Lösen gedrehten Spannring brtätj#gt. Dabei wird
die Drehbewegung des Spannrings in joweils unterschiedlicher Weise in eine radiale
Bewegung der Spannelemente umgesetzt. Je nach den vorhandenen Platzverhältnissen
und sonstigen Bedingungen könnte aber auch eine axiale Betätigungsbewegung, zum
Beispiel eines Gewinderinges, mittels beispielsweise Ringfederspannelementen, Hebelgetrieben
oder unter der Handelsbezeichnung Spieth-Itülsen bekannten Spannelementen in eine
radiale Spannbewegung umgesetzt werden. Vorzugsweise liegen auch bei diesen Ausführungsvarianten
die gleichzeitig zentrierenden Spannelemente jeweils nur in den Umfangsbereichen
zwischen den Spindeln an der Spindeltrommel an.
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Um eine möglichst genaue zentrische Spannung zu erhalten, sollten
mindestens drei über den Umfang der Spindeltrommel verteilte Spannelemente benutzt
werden.
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Ein Ausführgsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in einem ~längsschnitt durch einen Mehrspindel-Drehautomaten
die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen flaschinenteile, Fig. 2 einen Schnitt
gemäß der Schnittangabe A-A, Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt gemäß
der Schnittangabe B-B.
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Alle übrigen ç e Teile des Mehrsnindelautomaten entsprechen den allgemein
üblichen und bekannten Ausführungen, ço daß sich deren Darssellunb erübrigt, da
sie nicht Bestandteil der Erfindung sind.
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Die Spindeltrommel 1 ist fest mit einem Fu~hrungsrohr 2 verbunden,
wobei die Spindeltrommel im Spindelkasten 3 und das Führungsrohr im Räderkasten
4 gelagert ist. Auf dem Führungsrohr wird ein Längs-Arbeitsschlitten 5 geführt,
so daß der nicht mitschwenkende Längsschlitten immer eine genau zentrische
Lage
zur schwenkenden Spindeltrommel beibehält.
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Der Längsschlitten ist mithilfe einer an einem Hebelarm angeordneten
Führung 6 gegen Verdrehung gesichert. Bei manchen Ausführungen sitzen auf dem Längsschlitten
direkt die Werkzeuge zur Längsbearbeitung, so daß zur Bearbeitung der gesamte Schlitten
in Längsrichtung bewegt werden muß, bei anderen Fabrikaten befinden sich auf einem
nicht in Längsrichtung bewegten Grundschlitten für jede Drehspindel einzelne für
sich bewegte Längsschlitten. Welche der beiden Längsschlittenarten zum Einsatz kommt,
ist für die erfindungsgemäße Lagerung der Spindeltrommel mit Führungsrohr ohne Bedeutung.
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In Fig. 1 ist als Beispiel die Spindeltrommel 1 am linken Ende in
einem am Außendurchmesser liegenden großen Kegelrollenlager 7 so gelagert, daß durch
die Vorspannung einer Feder 8 an der Lagerstelle 9 des Führungsrohres in der Räderkastenwand
eine immer genau zentrische und spielfreie Lagerung der Spindeltrommel gewährleistet
ist. Trotz der spielfreien Lagerung können Wärmedehnungen der Spindeltrommel aufgenommen
werden, da diese bei Wärmeausdehnung entgegen der Vorspannkraft in axialer Richtung
nach rechts verschoben wird.
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Durch die Wälzlagerung entfällt beim Beginn der Spindeltrommelschaltung
der erhöhte Kraftaufwand zum Uberwinden der Ruhereibung bzw. erübrigen sich Vorrichtungen
zum Anheben der Spindeltrommel. Die geringere Reibung der Wälzlagerung ermöglicht
weiterhin ein schnelles Verschwenken der Spindeltrommel, wodurch kürzere Totzeiten
und damit eine größere Wirtschaftlichkeit der Maschine erzielbar sind.
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Durch die Reduzierung der großen gleitenden Fläche auf relativ schmale
Wålzlagersitze, kann die Masse der Spindeltrommel
wesentlich verringert
werden, wodurch ein schnelleres Weiterschwenken der Spindeltrommel möglich wird.
Da es sich weiterhin bei Kegelrollenlagern nicht um gleitende, sondern um rollende
Reibung handelt, ist der Lagerverschleiß wesentlich geringer, wobei noch hinzuskommt,
daß bei notwendigen Reparaturen lediglich die Lager ersetzt werden müssen und keinerlei
Nachbearbeitung der Spindeltrommel oder des Spindelkastens notwendig wird.
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Erfindungsgemäß soll die Spindeltrommel in Xåhc der Bearbeitungsstelle
genau zentrisch und schwingungsfrei festgespannt werden, wofür sich eine Lagerstelle
nicht eignet.
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Eine Gleitlagerung hätte eine unvermeidliche Lagerluft und damit eine
Außermittigkeit durch Durchbiegung unter Eigengewicht und Schnittkräften zur Folge.
Eine spielfreie Wälzlagerung allein in Nähe der Bearbeitungsstelle hätte nicht genügend
Dämpfung, um die durch die Bearbeitung hervorgerufenen Schwingungen zu verhindern,
durch die die Ob erflächengüte und die Genauigkeit der Werkstücke leiden tsürden.
Aus diesem Grunde wird bei der beschriebenen Ausführung die Spindeltrommel nach
der Schwenkung durch eine in unmittelbarer Nähe der Bearbeitungsstelle angeordnete,
zentrisch wirkende Spanneinrichtung festgehalten, die aus mehreren Spannelemente10
und einem Spannring 11 besteht.
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Der Spannring gewährleistet durch keilförmige Einfräsungen 12, die
mit drehbar in den Spannelementen 10 aufgenommenen halbzylindrischen Anpaß stücken
10a zusammenwirken, ein gleichraäßiges Betätigen aller Spannelemente 10, so daß
die Spindeltrommel 1 nicht nur gespannt, sondern auch einwandfrei zentriert wird.
Die Spanneinrichtung paßt sich unterschiedlichen Durchmessern der Spindeltrommel
infolge unterschiedlicher Temperatur dadurch an, daß der Spannweg durch Zugfedern
13 aufgebracht wird, die zwischen fest mit dem Spindelkaten 3 verschraubten Blechen
13a und dem Spannring 11 gespannt sind und in Pfeilrichtung verdrehen,
wobei
sich der Spannvorgang dadurch selbst beendet, daß Federkraft und Spannkraft (sowie
Reibungskraft) im Glcichgc##icht stehen. Der flache Keilwinkel gewährleistet eine
einwandfreie Selbsthemmung. Die Spannelemente 10 sind so angeordnet, daß sie ;1####:'
Is auf Stege 14 zwischen zwei Spindelbohrungen wij rl, damit eine Verformung der
Spindelbohrungen, in denen hochgenaue Drehspindellagerungen angeordnet sind, vermieden
wird. Nach Beendigung eines Teilarbeitsganges wird vor dem Weiterschwenken der Spindeltrommel
der Spannring 11 entgegen den Kräften der Zugfedern13 zwangsweise von einer durch
eine Steuerwelle 15 angetriebenen Kurve 16 über einen Doppelhebel 17 so verdreht,
daß die Spindeltrommelklemmung freigegeben wird. Außerdem wird von einer Kurve 18
auf einer Steuerwelle 19, die mit der Steuerwelle 15 synchrom umläuft, über Doppelhebel
20, 21, 22 ein an sich bekannter Sperrbolzen 23 aus einer entsprechenden Ausfräsung
24 herausgezogen. Nach dem Schwenken der Spindeltrommel um z.B. 1/6 Umdrehung durch
einen bekannten und deshalb nicht dargestellten Mechanismus, der auf ein Zahnrad
25 wirkt, rastet zunächst der Sperrbolzen 23 in die entsprechende Ausfräsung 24
ein und dann gibt die Kurve 16 den Doppelhebel 17 frei, so daß die Zugfedern 13
den Spannring 11 zum zentrischen Festklemmen der Spindeltrommel verdrehen können.
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Die beschriebene Ausführung erfüllt somit alle eingangs genannten
Bedingungen und gibt damit die Möglichkeit, auch auf Nehrspindelautomaten Drehteile
herzustellen mit Genauigkeiten, wie sie heute nur auf Maschinen ohne schaltbare
Spindeltrommel, d.h. im wesentlichen auf Einspindel-Drehautomaten, erreicht werden.
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Die neue Spann- und Zentriervorrichtung ist vorstehend beispielhaft
im Zusammenhang mit einer Maschine mit wälzgelagerter Spindeltrommel beschrieben
worden. In diesem Fall hat sie
in erster Linie die Aufgabe, Schwingungen
der Spindoltrommel relativ zu dem-sie tragenden Gehäuse zu verhindern. Daneben wird
durch die zentrierende Wirkung der Spannelemente eine eventuelle Durehbiegung der
Spindeltrommel in der Spannstel lung korrigiert. Während der erstgenannten Funktion
bei gleitgelagerten Spindeltrommeln keine Bedeutung zukommt, ist die Anwendung der
neuen Einrichtung auch in diesem Fall, abgesehen von der zuletzt genannten Funktion,
deshalb vortcilhaft, weil sich durch die Zentrierung axl der Bcarbeitungsstelle
die bisher infolge des mit Notwendigkeit verhältnismäßig großen Lagerspiels aufgetretenen
Ungenauigkeiten vermeiden lassen.
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Patentansprüche: