DE2615137A1

DE2615137A1 - Revolverdrehbank

Info

Publication number: DE2615137A1
Application number: DE19762615137
Authority: DE
Inventors: Fernand Peter
Original assignee: Manurhin Automatic SA
Current assignee: Manurhin Automatic SA
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1976-12-16
Also published as: GB1496624A; FR2314004A1; DE7610882U1; IT1060621B; DE2615137C2; FR2314004B1; JPS521587A; JPS5714922B2; US4015491A; CH598897A5

Description

- MANURHIN - AUTOMATIC, S.A. 14, rue de Soultz

eaOBO-Mulhouse-Cedex/France L 1O.77O/L/e

Revolverdrehbank

Die Erfindung betrifft Revolverdrehbanke, die insbesondere für eine automatische oder halbautomatische Steuerung bestimmt ·. sind.

Auf dem Gebiet der Revolverdrehbänke sind bereits Drehbänke vorgeschlagen worden mit einem auf einem feststehenden Gestell befestigten. Werkzeuge tragenden Drehkopf, der an einem Ende einer den Dreh .,jf tragenden und zur Spindelachse parallelen Welle befestigt ist, die sich einerseits unter der Wirkung eines Längsvorschubmechanismus in Richtung ihrer Achse verschieben und andererseits unter der Wirkung eines Quervorschubmechanismus um ''ir.- Achse drehen kann.

Das wesentliche Problem, welches das Prinzip für die Steuerung des Quervorschubs des verwendeten Werkzeugs durch eine passende Drehung des Drehkopfs um seine Achse aufwirft, besteht darin, daß die Funktion, die den Winkel oC , um den der Drehkopf gedreht werden muB, mit dem gewünschten Radius r des zu bearbeitenden ; Werkstücks verbindet, komplex ist. Bei Betrachtung der Fig. 1, ; in der die Bezugszeichen 10 und 12 die Achse der nicht gezeigten , Spindel der Drehbank bzw. die Achse des nicht gezeigten Drehkopfs bezeichnen, ist es in der Tat klar, daß der Radius r mit dem ■ Winkel oC durch folgende Beziehung verbunden ist: !

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ORIGINAL INSPECTED

r = 2R sin d. /2 (1)

In dieser Beziehung bezeichnet R den Verschiebungsradius des Werkzeugs 14, etwa den die Achsen 10 und 12 trennenden Abstand, wobei es feststeht, daß sich die Spitze 14 des Werkzeugs in der Nullstellung des Drehkopfs (Winkel :Z gleich Null) auf der Achse 10 tjfinden muß.

LJm ein B- ^beiten des Werkstücks mit einem gegebenen Radius r zu erzielen, muß die Drehung des Drehkopfs ausgehend von der Nullstellung der folgenden Beziehung entsprechen:

_cos öC = 2R—-_£__ (2)

2R

Wenn man sich daran erinnert, daß die Länge 1 des von der Sehne r unterspannten Bogens durch folgende Beziehung gegeben ist:

C3J

180

wird man verstehen, daß kein mechanisches Steuersystem für den Winkel cL (oder für die Länge 1) in Anbetracht der Beziehungen (2) und (3) das sichere Erzielen des gewünschten Radius r gestat~ tet. Man muß daher in Höhe der Steuerzentrale Gebrauch von einem· elektronischen Korrektursystem machen, um die Korrektur Bogen-Sehne in die Steuerung der Drehung des Drehkopfs (Quervorschub) ; einzuführen.

LJm eine überdies teure Lösung zu vermeiden, wurde vorgeschlagen,, die Drehung des Werkzeuge tragenden Drehkopfs dadurch zu steuern, daß das Ende eines verschiebefest mit der den Drehkopf tragen- \

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,.>i(il ι·ι>. · ·■ ü. ; ·

den Welle verbundenen Schwenkarms auf einem gegebenenfalls beweglichen Profil oder einem Nocken von geeigneter Form in Anschlag gehalten wird.

Eine derartige Steuerung beschränkt die Verwendungsmöglichkeiten des Drehkopfs beträchtlich, der dann nur eine einfache Reproduktionsmaschine ist.

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt im wesentlichen, die Drehung des Drehkopfs durch einen Mechanismus zu steuern, der in der Lage ist, die Korrektur Bogen-Sehne in die Übertragung der Bewegung zu vermeiden, die er in der Weise bestimmt, daf3 so eine unmittelbare Steuerung der Verschiebung des in Frage kommenden Werkzeugs gestattet wird.

Im einzelnen ist die Drehbank nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Quervorschubmechanismus einen Schwenkarm aufweist, der mit der den Drehkopf tragenden Welle fest verbindbar ist und der an seinem Ende über ein Gelenk mit einer Antriebsstange einer Antriebsvorrichtung verbunden ist, die an einer feststehenden Achse angelenkt ist, die zur Achse der Welle parallel verläuft und von dieser Achse um einen Abstand R entfernt ist, der gleich dem Abstand ist, um den eine das freie Ende des Schwenkarms mit der Antriebsstange verbindende Anlenkachse von der Achse der Welle entfernt ist.

Bei einer derartigen Anlenkung der zu der den Drehkopf tragenden Welle gehörenden Antriebsvorrichtung ist zu begreifen, daß sich die Verschiebung des Werkzeugs linear in Abhängigkeit von der Verschiebung der Antriebsstange verändert. Da diese Verschiebung mittels eines Schrittschaltmotor oder insbesondere einer Lageregelung genau gesteuert werden kann, ist es klar, daß die Verschiebung des Werkzeugs ausgehend von der Steuerzentrale sofort einfach und genau gesteuert werden kann.

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Um eine mechanische Instabilität beim Durchlaufen iIbs Nullpunkts des Schwenkarms zu vermeiden, ist zwischen der Antriebsvorrich- . tung und dem Schwenkarm ein mechanisches Positioniersystem vor- : gesehen, das jeder Stellung des Schwenkarms eine bestimmte Stellung der Antriebsvorrichtung zuordnet, und zwar parallel . zu der sich jus der Anlenkung der Antriebsstange am Schwenkarm ergebenden Positioniertätigkeit.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält diese Positioniervorrichtung: einen Stabilisierungshebel, der an einer Achse ange~ lenkt i*st, die zur Achse der Welle parallel verläuft und von dieser Achse um den genannten Abstand entfernt ist, eine Positionierstange, die verschiebbar im Stabilisierungshebel angeordnet und am Schwenkarm an der Anlenkachse angelenkt ist, und eine Schubstange, die die Antriebsvorrichtung mit dem Ende des Stabilisierungshebel verbindet.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigtt

Fig. 1 die Geometrie des gestellten Problemsj

Fig. 2 eine Darstellung teilweise in Schrägansicht eines Drehkopfs mit acht Arbeitsstationen für eine Revolverdrehbank nach der Erfindung; '

Fig. 3 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung der Längs- und Quervorschubmechanismen dsr den Drehkopf tra-ι genden Welle einer Drehbank nach der Erfindung» ;

Fig. 4 eine entlang der Linis IV-IV von Fig. 3 schematisch ge- . schnittene Darstellung! ;

Fig. 5 eine schematische Darstellung uur unterschiedlichen An- ι lenkungen des Quervorschubmechanismus von Fig. 3j !

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Fig. 6 eine stark sehe, utische Darstellung der Kinematik des mechanischen Positioniersystems, das den Schwtiikarrn und die Antriebsvorrichtung verbin....t: s

Fig. 7 eine der Fig. 3 ähnliche schematische Darstellung im Schnitt einer weiteren Bauart einer Revolverdrehbank, bei der die Erfindung ebenfalls angewendet ist;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer an eine Drehbank nach der Erfindung anpaßbare Werkzeugwechselvorrichtung.

Revolverdrehbänke entstammen in ihrem Prinzip einer bekannten Technik. Derartige Drehbänke enthalten im wesentlichen eine Werkstücktragplatte oder eine Spindel 20, die in einem feststehenden Reitstock in der Weise drehbar gelagert ist, daß sie ein Werkstück 24 antreibt, etwa eine Stange oder ein dornf örrniges Werkstück, das gemäß einem bestimmten Profil bearbeitet werden soll. Die Bearbeitung rins Werkstücks 24 wird mittels einer Vielzahl von Werkzeugen ^Oa, 26b ... 26h herkömmlicher Form (z.B. acht Stück) ausgeführt, die mit Hilfe von entsprechenden Werkzeughaltern 28a, 28b ... 20h auf einem Drehkopf 30 befestigt sind. Der Drehkopf 30 ist am Ende einer den Drehkopf tragenden Welle 32 befestigt, deren Achse 12 (vgl. Fig. 1) parallel zur Achse 10 der Spindel 20 verläuft. Der Drehkopf 30 weist eine waagerechte Längsachse auf. Es ist zu beachten, daß die Werkzeughalter 28 in der Weise eingestellt sind, daß die Spitzen der Werkzeuge, mit denen die Werkzeughalter 28 versehen sind, alle in einem gleichen Abstand R vor der Achse 12 des Drehkopfs 30 ange? dnet sind. In Axialrichtung befinden sich die Spitzen der Werkzeuge ebenfalls auf einer einzigen Ebene. Die Bestimmung der Anzahl, der Form und der Lage der Werkzeuge 26, sowie der Aufbau der entsprechenden Werkzeughalter 28, kann an jeden Fabrikationsfall angepaßt werden.

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Die Wellu 32 ist, wie sich weiter unten ergibt, auf einem in Fig. 2 nicht dargestellten f eststehenui.n Gestell dei üre.hbank in der Weise angebrachi daß sie sich einerseits entlang ihrer Achse 12 verschieben kann, eine Verschiebung, die sich durch j einen Längsvorschub des verwendeten Werkzeugs äußert, etwa des j Werkzeugs 26a in Fig. 2, und andererseits um diese Achse 12 ; drehen kann, eine Verschiebung, die den Quervorschub des ver- j ' wendeten Werkzeugs 2Ba und gegebenenfalls den Werkzeugwechsel, ^! wenn die Arbeit dieses Werkzeug 26d ausgeführt i^".t, steuert.

■ Wie in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung erläutert, j besteht das Problem, das die Verwendung des Drehkopfs 30 zum Steuern des Quervorschubs jedes Werkzeugs 26 aufwirft, darin, j daß der Drehwinkel des Drehkopfs nicht auf einfache Weise nut ! dem zu bearbeitenden das Werkzeug 26 von der Achse 1 trennenden Abstand verbunden ist und daß es sich in der Tat darum handelt, in jedem Augenblick zu steuern. Durch das Fehlen einer geeigneten Einrichtung, etwa dem Gegenstand der Erfindung, muß daher eine Korrektur Bogen-Sehne in Höhe eines elektronischen Steuerschaltktiotens, genannt "Steuerzentrale" aufgeführt werden, wenn ein Arbeiten mit direkter Steuerung gewünscht wird, d.h. durch einfache Anzeige in der Weise, daß der Unterschied zwischen der Umfangsverschiebung des Werkzeugs und der entsprechenden Abstandsveränderung zwischen dem Werkzeug und der Achse 10 ausgeglichen j wird.

Um das Einführen dieser Korrektur zu vermeiden, beabsichtigt die vorliegende Erfindung einen Steuermechanismus für den Quervorschub, der Gegenstand der Fig. 3 bis 5 ist.

j Die Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau der den Drt: kopf 30 tragenden Welle 32 für den Fall einer Hochleistungsmaschine. Bei j dieser Maschinenart hat die Welle 32 einen großen Durchmesser, um große freitragende Überstände aufnehmen zu können. Die '. lie 32 ίε. mi els geeigneter Lager 33 verschiebbar und

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drehbar in einem Kosten 34 angeordnet, der durch irgendeine geeignete Einrichtung am Gestell 36 der Drehbank befestigt ist..

Die Verschiebung der Welle 32 längs ihrer Achse 12 gegenüber dem Kasten 34 wird von einem Langsvorschubmechanismus 38 gesteuert, der zwischen dem hinteren Ende 40 der Welle 32 und dem Gestell 36 angeordnet ist.

Der Langsvorschubmechanismus 38 kann von beliebiger bekannter und geeigneter Bauart sein, die die Verschiebung der Welle 32 um einen bestimmten Betrag aufgrund der Anzeige einer gegebenen , Größe zur Steuerzentrale gestattet. Bei der Ausführungsform von Fig. 3 enthält der Langsvorschubmechanismus 38 einen Schrittschaltmotor 42, der über ein Untersetzungsgetriebe 44 das hintere Ende 46 einer koaxial zur Welle 32 angeordneten Kugelumlaufspindel 48 antreiben kann. Die Kugelurnlauf spindel 48 ist drehbar je-i doch unverschieblich mit ihrem Ende 46 in einer geeignet am Gestell 36 befestigten Konsole 50 mittels irgendeiner geeigneten Einrichtung, etwa zweier Kugellager 52, angebracht. Eine Kugelumlaufmutter 54 arbeitet mit der Kugelumlaufspindel 48 zusammen und wird gegen Drehung um die Achse der Kugelumlaufmutter 4B ' durch eine Platte 56 gehalten, die an der Kugelumlaufmutter 54 befestigt und in Längsrichtung von einer festen Stange 58 geführt wird, die sich parallel zur Kugelumlaufspindel 48 erstreckt. Ein mit Kugeln versehener Anschlag 60 ist zwischen der Kugelum- ' laufmutter 54 und dem hinti . ,in Ende 40 der Welle 32 angeordnet. ^: Vorteilhaft ist ein Nadellager 62 zwischen diesem Ende 40 und der Kugelumlaufmutter 54 vorgesehen, um die koaxiale Anordnung der Kugelumlaufspindel 48 und der Welle 32 aufrechtzuerhalten.

Bei einer derartigen Anordnung ist zu verstehen, daß jü.ie Be- > tätigung des Motors 32 sich über eine Verlängerung oder Verkürzung der eine einstellbare Länge aufweisenden Verbindung überträgt, die durch die Kugelumlaufspindel 48 und die Kugelumlaufmutter 54; zwischen dem Ende 40 der Welle 32 und cl^r Konsole 50 des Gestells

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gebildet ist. Bei Z in Fig. 3 ist d i · maximale Verläu_f punp der Wbrbindung 48-54 dargestellt, e nt sp reichend dem ma χ im al en Längsvorschub des Drehkopfs 30.

Die Verschiebung in Drehrichtunp tier den Drehkopf 30 tragenden Welle 32 wird durch einen Quervorschubmechanismus 64 gesteuert, der vorzugsweise innerhalb des Kactens 34 angeordnet ist. Dieser Quervorschubmechanismus besteht im wesentlichen aus zwui Teilen: i aus einem Schwenkarm 66, der, wie weiter unten erläutert, fest j mit den den Drehkopf 30 tragenden Walls 32 in der i.uisti verbunden ; werden kann, daß er dii Drehung diener Welle um die Achüe 12

i steuert, und

¹ aus einer Antriebsvorrichtung 6Π, die als Ganzes an einor fest- ; stehenden Achse 70 angelenkt ist. Eine Antriebsstange 7? der ^: Antriebsvorrichtung, 68 ist über eine Gelenkrnutter 74, nachstehend ! kurz Gelenk genannt, an das radiale Fn.ie 76 des Schwenk_tirms 66

■ an einer Achse 78 angelenkt, 1ie parallel zur Achse 12 der Wellu 32 verläuft.

₍ Es ist wesentlich, m\ beachten, daß der die Achsen 12 und 7H I trennende Abstand genau gleich demjenigen bleibt, der die Achsen j 12 und 70 trennt. Wenn überdies angenommen wird (ohne daß dies . eine absolute Notwendigkeit ist), ύ,,-Λ dieser Abstand gloich dem ^: die Spitze 14 des Werkzeugs 26 von jar Achse 12 trennenden Ab-' stand R ist, ist es insbesondere im Hinblick auf Fig. 4 klar, daß die unter der Wirkung der Antriebsvorrichtung 68 erfolgende Verschiebung der nchse 78 des Gelenks 74 genau gleich dem Quer-' vorschub der Spitze 14 des Werkzeugs 26 ist. In Fig. 4 und S sind die unterschiedlichen Elemente in der Stellung Null mit ; ausgezogenen Linien dargestellt, wobei sich die Achsen 70 und

■ schneiden. Das Gelenk 74 nimmt die Nullstellung ein, in der sich ' die Spitze des Werkzeugs 26 bei 0' auf der Achse 10 der Spindel : befindet. Bei der Steuerung der Antriebsvorrichtung 6fl verschiebt ι sich das Gelenk 74 längs einem Kreis miί dem Radius R, um auf-

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- Cl —

einanderfolgend die Stellungen 1 und 2 (vgl. Fi)'.. 4) einzu. rimen, wobei die Spitze 14 des Werkzeugs 26 dann die Stellungen V bzw. 2' einnimmt. Die Verschiebung der Spitze 14 gegenüber dar Achse 10 ist daher in jedem Augenblick gleich der Verschiebung der Achse 78 des Gelenks 74 entsprechend der Steuerung durch die Antriebsvorrichtung 68.

Es ist zu beachten, daß das Verhältnis der obigen Verschiebungen in dem möglichen Fall von 1 abweichen kann, in dem die die Achsen 70 und 70 von der Achse 12 trennenden Abstände von dem diese Achse 12 von der Achse 10 trennenden Abstand abweichen. In dem insbesondere bevorzugten Fall, in dem die Antriebsstange 72 von einer Kugelumlaufspindel gebildet ist, die über eine Untersetzung 80 von einem kontinuierlich oder schrittweise arbeitenden Elektromotor 82 gedreht wird, wird das Gelenk 74 von einer Kugelumlauf mutter gebildet, .iie mit der Antriebsstange 72 zusammenarbeitet und um die Achse 7 schwenkbar am Ende 76 des Schwenkarms 66 angebracht ist.

Eine praktische Ausführungsform ies Quervarschubmechanisrnus ist schernatisch in Fig. 5 dargestellt. Eine Wiege 84 verschiebt sich mit der Welle 32 im Kasten 34. Die Wiege 64 ist drehbar auf der Welle 32 angebracht und ist gegen Drehung mittels einer feststehenden Führungsstange 86 festgelegt, die sich parallel zur Achse 12 erstreckt und gleitend mit einer entsprechenden Öffnung in einer der Seitenteile 90a oder 90b der Wiege 84 zusammenarbeitet. Die Motoruntersetzung 80-92 ist an einem Gehäuse 92 befestigt, das mittels zweier gegenüberliegender ausgefluchteter Wellen 94a und 94b in den beiden Seitenteilen 90a und 90b der Wiege 84 angelenkt ist. Die Festlegung gegen Drehung der Wiege 84 gewährleistet die feste Lage der Achse 70 der Wellen 94a nd 94b, um die das Gehäuse 92 und die Ilotoruntersetzur 80-82 schwenken.

Es ist von Vorteil, für das Gehäuse 92 ein. ierartige Farm vorzusehen, daß die Antriebsstange 72, welche jis Kugelgewinde-

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! spindel ausgebildet dort mit ihrem Ende drehbar in der Weise angebracht sein kann, daß sie einen nicht zu großen freitragenden Überstand aufnehmen muß.

Der Arm BB ist gabelförmig, wobei das hier beispielsweise als Kugelgewindemutter ausgebildete Gelenk 7A über zwei gegenüberliegende ausgefluchtete Wellen ' .a und 3Bb zwischen den Gabel-Bi. ien 76a und 7Bb des Schwenkarms C6 angelenkt ist. Die verschiedenen Schwenkbewegungen werden selbstverständlich über Kugellager ausgeführt, die eine spielfreie Übertragung bei minimaler Reibung gewährleisten.

Es ist ebenfalls hervorzuheben, daß die von der Anlriebsstange 72, der Motoruntersetzung ßO-B2 und dem Gelenk 74 gebildete Antriebseinrichtung durch irgendeine andere bekannte geeignete Antriebseinrichtung elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Bauart ersetzt werden könnte. Es ist allein wichtig, daß diese Antriebseinrichtung bei einer gegebenen Eingangssteuerung in der Lage ist, die Achse 70 des Gelenks 74 um eine entsprechende Strecke zu verschieben. Diese Einrichtung kann beispielsweise' als Servosteuerung ausgeführt werden, bei der die Stellung der Antriebsstange 72 in jedem Augenblick mit der Größe des Steuereingangs verglichen wird.

j Um einen Werkzeugaustausch durch eine geeignete Drehung des Drehkopfs (Drehung um 1/8 Umdrehung im' Fall des Drehkopfs von Fig. 2) zu ermöglichen, wird der Schwenkarm B6 mittels einer mit einer Einrastung versehenen Verriegelungsvorrichtung fest mit der den

j Drehkopf 30 tragenden Welle 32 verbunden. Eine besondere Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung ist bei ΠΒ in Fig. 4 dargestellt.

Gemäß dieser Ausführungstarm ist ein hebel 100, der in seinem mittleren Bereich mit einem Zahn oder entsprechenden Anschlag- ; element 102 versehen ist, bei 104 am Schwenkarm 6B angelenkt.

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I An einer radialen Verlängerung 1 Üb del. Snhwfcnkarms ti6 ist eine j hydraulisch, mechanisch oder pneumatisch gesteuer Bet'jtigunpnj einrichtung, beispielsweise ein hydraulischer Htel!zylinder 1DM, ; befestigt, der die Schwenkung des Hebels 1 DO steuern kann zwi ! sehen .einer Verriegelungsstellung, ^iG der dargestellten ent- ; spricht, in der das Anschlagorgan 102 mit einer Ausnehmung eines auf der Welle 32 verkeilten Zahnkranzes 112 zusammenarbeitet und einer Entriegelungsstellung, in der das Anschlagorgan 102 sich

j radial- von den Zähnen des Zahnkranzes 112 entfernt befindet,

ι Das Zusammenarbeiten des vom Schw. ;ikärrn .jG angetriebenen Anschl.r^-

, organs 102 und des mit der Welle 31' fest verbundenen Zahnkranzes

j 112 gewährleistet einerseits eine Verriegelung gegen Drohung

j des /ohwenkarms .60 auf der WeI ie .;'.' und andererseits eine Ein-

' rastung in dem Sinn, dai3 der Schwenkarm G6 auf der Unlle 32 nur

■ mit einer begrenzten Anzahl η (glsiich der Anzahl der Ausnehmuni

j gen 110 des Zahnkranzes 11?) von bestimmten relativen Winkel-. s.tel . ungen verriegelt werden k.. n. Ui-jse Anzahl η muß selbstver- ; ständlich in der Weise gewählt werden, daß bei einem durch eine

■ gegebene Drehung (z.B. 1/0 Umdrehung) der Wnlle 32 bewirktem Werkzeugtausch die Spitze des neuen Werkzeugs genau die Stelle

i einnimmt, die die Spitze des vorher verwendeten Werkzeugs ver-, läßt, wobei der Schwenkarm GG während dieses Werkzeugtauschs '-. unbeweglich gehalten wird.

! D.i.e oben beschriebene Verriegelungs- und Einrastvorrichtung 9fl ι pdldet selbstverständlich nur ein'Beispiel von zahlreichen mög- ^; liehen Ausführungsformen, die den Schwenkarm Bß und riita Welle 32 j in_n.e;-iner gegebenen Anzahl von η vorzugsweise regelmäßig verteil-

: te^r^W.inkelstellungen miteinander verbunden halten können.

¹ Es ist zu beobachten, daß die Verriegelung !es Schwenkarms GG an der Welle 32 in der Weise ausgeführt wird, daß die mechanischen Kräfte,; die das an der Außenseite des zu bearbeitenden Werkstücks arbeitende,Werkzeug beaufschlagen, sich an der Antriebsstange 72 als ein.fache.,Zugkräfte äubern und e;; laher wichtig ist, ι Aus-

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pang 114 [vgl. Fig. 5) der Untersetzung fiO Kugellager vorzusehen, die jeder axialen Verschiebung der Antriebsstange 72 gBgtBnüber dem Gehäuse 92 widerstehen können.

In der in Fig. 4 dargestellten Nu 1 stellung ti. . Schwenkarms fiß fallen die Achsen 70 der Antriebsvorrichtung ti λ und 7ß des Gelenks 74 bei 0 zusammen. Daraus ergibt sich, daß die Winkelstellung der Antriebsvorrichtung 6ß in dieser Nullstellung des Schwenkarms nicht festgelegt ist. Ua nichts ein» · Verstellung der Antriebsvorrichtung 6ß aus der in Fig. 4 ausgezogen dargestellten idealen Stellung entgegenwirkt, können die Antriebsstange 72 und das Gelenk 74 in Nähe der Stellung G beträcht- ^: liehen Kräften ausgesetzt sein, die unter Umständen den Antrieb beschädigen.

Um diese Gefahr zu beseitigen, sieht die Erfindung vor, die von der Antriebsstange 72 und dem Gelr.-nk 74 zwischen der Antriebsvorrichtung 68 und dem Schwenkarm Gfi gebildete Verbindung durch ein mechanisches rositioniersystem zu verdoppeln, das jeder Stellung des Schwenkarms 66 eine bestimmte Stellung der Antriebsvorrichtung 68 insbesondere in Nähe des Nullpunkts zuordnen kann. Dabtsi ist die neue Verbindung selbstverständlich an jeder Stelle mit der Gelenkverbindung 72-7m verträglich.

[line mögliche Ausführungsform eines derartigen Positioniersystems 116 ist in Fig. 4 und 6 dargestellt. Dieses Positioniursystem 116 enthält:

einen an einer feststehenden Achan 12D angelenkten StabiIisierungshebel 118, der zu sesern Zwfick mit einer nicht iargustellten WrIIu versehen ist, die in einer der Seitentci1b, z.B. 90a, dei Wier-e ti 4 gelagert ist, die bezüglich der Verc: ;ii ebung mit der WeI Iu 32 verbunden .at, vgl. Fi;/. Ü>. Uie Achse 10 ist von der Achse *'.i dieser Welle 32 um den ^rrlr-;ichen Ahstani! getrennt wie .-bstand, der diese Aciist* 1.-'. sowie di . Ai:i..snn

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70 und 78 trennt;

eine Schubstange 122, die an einem Ende 12·'+ (hai Stübi 1Ί sieruni'S-hebels 11fl i. id über- eine Achse 12fi am Gehäuse 92 tier Antriebsvorrichtung 68 angelenkt ist. Die Achse 12C isst in der waise gewählt, daß das die Achsen 70 und 126 verbindende Segment gloii.n und parallel dem Segment ist, das die Achse 120 mit der Anlenkachse der Schubstange 122 am Stabilisierungshebel 118 vt.rbindüt, um auf diese Weise ein verf ormbares Parallelogramm zu bilden, und

eine Positionierstange 128, die über dit,- Achse 7 0 am Siriiw 66 dngelenkt und über ihr freies Li,Je 130 verschiebbar in einer im Stabi1isierungshcbel 110 vorgesehenen Ri iirung 132 angeordnet ist, wobei die Achse der Rohrunρ 13? diß Achse 120 schneidet.

Hei ein-'r derartigen Vorrichtung ist zu verstehen, daß die Winkelvers teilung um die Achüe 12 des Suhwcnkhebelb 66 und hierdurch um die Achse 78 mittels der I itionierst iiige 12B das Schwenken des Stabi lisiemnpshebals 110 um die .jststehunde Aohüi; 12U sowie auf diese Weise das Schwenken der Antriebsvorrichtung 92 um die feststehende Achse 70 bewirkt. In Fig. 4 sind die gegenseitigen Stellungen der Elemente des Positioniersyst> \s 116 für die Stellung 2 des Schwenkarms 66 strichpunktiert dargestellt, vgl. Fig. 4.

Das Positioniersystem 116 verdoppelt daher die zwischen der Antriebsstange 72 und dem Gelenkarrn 66 vorgesehenfa Gelenkverbindung Gelenk /4. Sie weist im Gegenso!"' zur letzteren Verbindung den Vorteil einer eindeutigen Verbin.. .,ng in Nu he der Nullstellung auf. Mit anderen Worten, sie legt auf genaue Wf^!ise die Winkelstellung der Antriebsvorrichtung 6M um die AcI.^e 7ü fest, wenn sich der Schwenkarm 66 in der Nullstellung befindet.

Der Betrieb der oben beschriebenen Drehbank ist leicht ;uj verstehen, 'lie Mechanismen 30 und 64 gestatten ^rür ein beat immtes

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Werkzeug ausgehend von der Steuerzentrale die Steuerung des Längsvorschubs bzw. des Quervorschubs. Eine derartige Steuerung ist einfach, wenn man weiß, daß die beiden Vorschübe sich linear in Abhängigkeit zur Verschiebung der Antriebselemente und 72 verändern. Beispielsweise gestattet die Ver-.-ündun^ eines Schrittschaltmotor für die Antriebsvorrichtung 68 mit üinem geeigneten Untersetzungsverhältnis die Steuerung des Qubrvorschubs mit einer Genauigkeit von 5 /u CSchrittgröße).

Wenn es sich darum handelt, einen Werkzeugaustausch auszuführen, d.h. am Drehkopf 30 eine bestimmte Drehung (von 1/8 Umck nhungen beim betrachteten Beispiel) zu bewirken, wird die Antriebsvorrichtung 68 in der Weise gesteui =-t, daß sie die Welle ' um den entsprechenden Winkel verstellt (gezählt von der Nullstellung ab). Dann wird ein Entriegeln der Vorrichtung 98 durch p.-issende Speisung des hydraulisch» η Stellzylinders 108 bewirkt und die Antriebsvorrichtung 68 in der Weise gesteuert, daß sie den Schwenkarm 66 in seine Nullstellung zurückführt. Es wird dann von neuem die Welle 32 am Schwenkarm 66 mit Hilfe der Vorrich- ; tung 98 verriegelt, wobei das Zusammenwirken des Anschlagorgans 1D2 mit der gegenüberliegenden Ausnehmung 110 des Zahnkranzes 112 die gewünschte Einrastung des Schwenkarms 66 an der Welle bewirkt. Die Spitze 14 des neuen Werkzeugs befindet sich dann an der Spindelachse.

In der obigen Beschreibung wurde der Fall einer Hochleistungsdrehbank betrachtet, bei der die den Drehkopf tragende Welle große freitragende Oberhänge aufnehmen konnte. Es ist verständlich, daß die oben beschriebenen Varschubrnechanismen 38 und 64 J eine unmittelbare Anwendung bei jeder Drehk· fsteuerung einer ! Revolverdrehbank finden. Es ist lediglich wichtig, daß die Anbringung der den Drehkopf 3D tragenden Welle 32 am Gestell 36 der Drehbank gleichzeitig eis « Verschiebung dieser W» lie längs einer zur Spindelachse parallelen feststehenden Achse und eine Drehung um diese Achse ermöglicht.

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In Fig. 7 ist somit eine Revolverrirt;;,bank geringerer Leistungs- : fähigkeit wie diejenige von Fig. 3 Jargestellt. Bei dieser Diun- ' bank ist die einen ver 'iltnismäßig geringen Durchmesser aufweisende den Drehkopf 30 tragende Welle 32 gegen Verschiebung am ;

Kasten 34 festgelegt. Der Kasten 34 ist dann auf dem Gestell 3G ! vorgesehenen Führungsgleitbahnen 136 verschiebbar angebracht. Die^! j Welle 32 ist lediglich um die Achse 12 drehbar am Kasten 34 ge- ·, lagert. Df3r Längsvorschubmechanismus 38 ist wie im obigen Fall ;

zwischen uer Konsole 50 und der Welle 32 angeordnet, wobei die Kugelumlaufmutter 34 einfach am Kasten 34 befestigt ist. Der ! in Fig. 7 nicht sichtbare Quervorschubrriechanismus ist innerhalb des Kastens 34 angeordnet und steuert, wie oben beschrieben, die Drehung der Welle 32 gegenüber diesem Kasten.

Wenn die alleinige und einfache Anwendung der Vorschubrnuchanismen 30 und 64 beim Antrieb der den Drehkopf tragenden Welle _; für die Steuerung der Quer- und Längsvorsuhübe in einer kevolverdrehbank kein besonderes Problem stellt, ist es möglich, daß die ' Verwendung des Üuervorschubmech äsmus 64 für die Ausführung des Werkzeugiustauschs nicht immer erwünscht ist, insbesondere im Hinblick auf Verlustzeiten. Es steht in der Tat fest, daß die Verschiebung des Gelenks 74 in Anbetracht der geforderten Genauigkeit bei dieser Verschiebung verhältnismäßig langsam bleibt und daher ein hohes Untersetzungsvtirhältnis vorgesehen werden muß.

Wenn die Langsamkeit des Vorgangs des Werkzeugaustauschs im , Fall einer Hochleistungsmaschine keine größere Unannehmlichkeit darstellt, stellt sie hingegen für Maschinen mit mittlerer und geringerer Leistungsfähigkeit von der beispielsweise in Fig. 1 ; dargestellten Bauart ein Hinrjurnis dar.

j F.S V- nn somit eine Anbauvorrichtung für den Werkzeug.. . iusch j vorgtiüehen werden, die sich zum Steuern rinr gewünschten Drehung ; der Welle 32 eignet, wenn einmal >:'. ^; Verbi n.Jurii- 1D0, 10'', 110, ί 11? zwischen dieser Welle un·! dum .-un Gelenk ? ·\ .;^r Antri ubsvor-

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richtung BB befestigten Steuerarm entriegelt ist.

Die Fig. θ zeigt eine mögliche Ausführungsform einer derartigen
Vorrichtung 136 für den Werkzeugtausch. Diese Vorrichtung 136
weist einen an der Welle 32 angeordneten Schwenkarm 138 auf, der j mit der Welle 32 durch i..in geeignetes mit Einrastung arbeitende^...' Verriegelungssystem 140 fest verbunden werden kann, etwa von der! Bauart, wie es oben zu 9B im Hinblick auf Fig. 4 beschrieben wurf de. Das ddiale Ende 142 des Arrns 128 ist über eine Schubstange
144 mit einem Gleitschuh 146 verhunden, der auf einer Gleitbahn
14B angeordnet ist, die bi: -üglich Verschiebung mit der Welle 32
verbunden ist. Im Fall einer Drehbank, die der in Fig. 7 Jargestellten gleicht, ist die Gleitbahn 148 am Kasten 34 befestigt! Die Verschiebung des Gleitschuhs 146 auf der Gleitbahn 14Ö wird
durch einen schnell wirkenden Motor zwischen einer in Fig. 8
voll ausgezogen dargestellten Ausgangsstellung und einer in
dieser Figur strichpunktiert dargestellten Endstellung gesteuert. Der diese beiden Stellungen trennende Abstand kann mit
Hilfe eines Keils 150 eingestellt werden, um die gewünschte
Drehung (Winkel oC oder ß) der Welle 32 sicherzustellen. Die oben
genannte Motoreinrichtung kann aus einem pneumatischen oder
hydraulischen Stellzylinder 152 bestehen. Es ist vorteilhaft ein£ Bandbremsvorrichtung, etwa die schematisch bei 154 dargestell- | te, vorgesehen, die in der übergar^-.äphase sicherstellt, daß die I Welle 32 in ihrer Lage gehalten wird. j

Der Betrieb der Werkzeugaustauschvorrichtung 136 erfolgt in der
folgenden Weise: Ist das System 93 einmal entriegelt, so wird
das Verriegelungssystem 140 gesteuert, um den Schwenkarm 138 ; fest mit der Welle 32 zu verbinden. Der Gleitschuh 46 wird mit ; Hilfe des Motors 152 auf der Gleitbahn 148 bewegt bis er am Ende! der Bewegung in Anschlag kommt. Die Welle 32 ist dann um den ge-'

j wünschten Winkel (1/8 Umdrehung) gedreht. Das Verriegelungst./stern

140 wird entriegelt, während das Verriegelungssystem 9(1 des !

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Schwenkarms 66 auf der Welle 32 von neuem verriegelt wird, wobei die Einrastung in der neuen erforderlichen Stellung automatisch erfolgt»

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Claims

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ANSPRÜCHE

1.jRevolverdrehbank mit einem auf einem feststehenden uestell "— befestigten, Werkzeuge tragenden Drehkopf, der an einem Enüu einer den Drehkopf tragenden und zur Spinuelachse parallelen Welle befestigt ist, die sich einerseits unter der Wirkung eines LMngsvorschubmechanismus in Richtung ihrer Achse verschieben und andererseits unter der Wirkung eines Quervorschubmechanismus um ihre Achse drehen kann, ■ a durch gekennzeichnet, daß der Uuervorschubmechanismus (64) einen Schwenkarm (66) aufweist, der mit der den Drehkopf (30) tragenden Welle (32) fest verbindbar ist und der an seinem Ende über eine Gelenkmutter (74) mit einer Antriebsstange (72) einer Antriebsvorrichtung (63) verbunden ist, die an einer feststehenden Auhse (70) angelenkt ist, die zur Achse (12) der Welle (32) parallel verläuft und von dieser Achse (12) um einen Abstand R entfernt ist, dei gleich dem Abstand ist, um den eine das freie Ende i"Ips Schwenkarms (66) mit der Antriebsstange (72) verbindende Anlenkachse von der Achse (12) der Welle ß2) entfernt ist.

2. Revolverdrehbank nach Anspruch 1, dadurch gs~ kennzeichnet , daß zwischen der Antriebsvorrichtung (68) und dem Schwenkarm (66) ein mechanisches Positioniersystem (116) vorgesehen ist, das jeder Stellun,. des Schwenkarms (66) eine bestimmte Stellung der Antriebsvorrichtung (68) zuordnet, und zwar parallel zu der sich aus der Anlenkung ri.r Antriebsstange (72) am Schwenkarm (66) ergebenden Positioniertätigkeit.

3. Revolverdrehbank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Positioniersystem folgendes aufweist: einen Stabilisieren·-.. .Del (11B), der an einer

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Achse (120) angelenkt ist, die zur Achse (12) der Welle (32) parallel verläuft und von dieser Achse (12) um den Abstand R entfernt ist, eine Positionierstange (123), die verschiebbar im Stabilisierungshebel (110) angeordnet und am Schwenkarm (66) an der Anlenkachse (78) angelenkt ist, und eine Schubstange (122), die die Antriebsvorrichtung (GB) mit dem Ende des Stabilisierungshebels (11B) verbindet.

4. Revolverdrehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schwenkarm (66) und der den Drehkopf (30) tragenden Welle. (32) eine Verriegelungsvorrichtung (9B) vorgesehen ist, die den Schwenkarm (66) und die Welle (32) lösbar in einer begrenzten Anzahl von bestimmten gegenseitigen Winkelstellungen zuordnet, die zueinander regelmäßig verteilt sind.

5. Revolverdrehbank nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Werkzeugaustauschvorrichtung, die in der Lage ist, wenn die mit Einrastung arbeitende Verriegelungsvorrichtung (98) einmal entriegelt ist, den Drehkopf (30) schnell um seine Achse um einen Winkel zu drehen, der gleich dem Winkel ist, der am Drehkopf (30) ein Werkzeug (2G) vom folgenden trennt.

6. Revolverdrehbank nach Anspruch S, dadurch g e kenr. zeichnet, daß'dit; Werkzeugtauschvorrichtung folgendes enthält: einen üreharrn (138), der mittels einer mit Einrastung arbeitenden zweiten Verriegelungsvorrichtung (140) mit der den Drehkopf (30) tragenden Welle (32) in einer begrenzten Anzahl von gegenseitigen bestinm.υη Winkelstellungen verbunden werden kann, und eine schnell arbeitende Antriebseinrichtung (152) zum Verstellen des Dreharms (13ß) um einen ·. ewünschten Winkel.

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7. Revolverdrehbank nach einem der Ansp; he 1 bis 6, d a j durch gekennzeichnet, daß die An-

tri-übbstange (72) aus einer Spindel besteht, die von der
Antriebsvorrichtung (68) um ihre Achse gedreht wird, unü
daß der Schwenkarm (66) an der Antriebt-stange (72) mittels
einer Gelenkmutter (74) angelenkt ist, die mit der An- ' triebsstange (72) zusammenarbeitet. |

Q. Revolverdrehbank nach Anspruch 7, dadurch ge- |

kennzeichnet , daß die Antriebsstange (72) aus :

einer Kugelgewindespindel, und das mit dieser zusammenar- -

beitende Gelenk (74) aus einer Kugelgewindemutter besteht. j·

9. Revolverdrehbank nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (68)
von einem Schrittschaltmotor (82) gebildet wird, an den ; eine Untersetzung (80) angeschlossen ist. ^ä

10. Revolverdrehbank nach einem der /Ansprüche 1 bis 8, d a durch gekennzeichnet, daß der Längsvorschubmechanisi; :i (38) folgendes enthält: eine Verbindung
Spindel-Mutter (48, 54), die zwischen der den Drehkopf (30) j tragenden Welle (32) und dem Gestell (36) angeordnet ist,

und eine Antriebseinrichtung (42) zum Steuern der Verlängerung oder Verkürzung der Verbindung.. j

11. Revolverdrehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a - i

durch gekennzeichnet, daß die den >

Drehkopf (30) tragende Welle (32) verschiebbar in einem |

auf dem Gestell (36) befestigten Kasten (34) gelagert ist, ' der den zur Welle (32) gehörenden Guervorschubmechanismus i

(64) umschließt. i

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