DE2919780A1 - Beschickungsvorrichtung fuer automatische drehbank - Google Patents

Description

LNS SA., Orvin (Schweiz)

Beschickungsvorrichtung für automatische Drehbank

Dr.LP/m

10.5.79 38 796 a

909847/0860

Es ist bekannt, für die Beschickung von Stangenmaterial bearbeitenden automatischen Drehbänke eine Vorrichtung zu verwenden, welche mindestens ein, hinter der Spindel gelegenes und mit dieser fluchtendes Rohr aufweist, welches die darin während der Verarbeitung drehende Materialstange stützt. Meist wird für den Vorschub der Stange, zwecks Bearbeitung eines neuen Werkstückes an ihrer Vorderseite, ein in Längsrichtung im Rohr beweglicher Schieber vorgesehen, welcher üblicherweise eine vorgespannte Zange aufweist , um das hintere Ende der in Bearbeitung befindlichen Stange zu greifen, und um den für eine weitere Verarbeitung zu klein gewordenen Stangenrest nach hinten aus dem Backenfutter der Drehbank, und fallweise bis hinter das Rohr, zu ziehen. Ursprünglich wurde der Schieber durch einen seitlich daran angebrachten, und aus dem zu diesem Zweck längsgeschlitzten Rohr herausragenden Vorsprung angetrieben. Um den Lärm von im. Rohr rasch drehenden Stangen, welche zudem manchmal einen asymmetrischen Querschnitt aufweisen, zu reduzieren, und auch um ihre dadurch bedingte Abnützung zu verringern, ist es bekannt, für die Anwesenheit einer gewissen Menge OeI im Rohr zu sorgen. Dieses OeI dämpft die Schwingungen der Stange, und das überschüssige OeI läuft an der Vorderseite des Rohres aus, welches dort nicht hermetisch abgeschlossen ist. Es ist bei dieser Ausführungsart auch bekannt, das Rohr von seinem hinteren Ende aus mit OeI zu beschicken, und einen Schieber zu verwenden₃ welcher einen mit Spiel im Rohr sitzenden Kolben bildet. Dieser Kolben kann dann durch einen an seiner Hinterseite

■909847/0880.

auftretenden Oel-Ueberdruck nach vorne geschoben werden, während das Spiel zwischen Kolben und Rohr gleichzeitig dafür sorgt, dass eine genügende Menge OeI nach vorn abfliesst, um die Stange wirksam zu umspülen. Wenngleich es diese Anordnung gestattet, mittels des Schiebers einen genügenden Druck für den Vorschub der Stange auf diese auszuüben, so gestattet diese Anordnung jedoch weder eine exakte Verschiebung der Stange, noch im allgemeinen das Ausüben eines genügenden Zuges - durch Schaffung eines Unterdruckes an der Rückseite des Schiebers - um den am Schlüsse der Bearbeitung übrig bleibenden Stangenrest aus dem Backenfutter der Drehbank herauszureissen. Es müssen daher besondere, zwischen Backenfutter und Beschickungsvorrichtung liegende und daher notwendigerweise ausschwenkbare, Mittel zum Herausziehen des Stangenrestes und um dieses auszuwerfen, vorgesehen werden. Dadurch wird der Aufbau wesentlich komplizierter, und das Problem eines genauen Vorschubes zwischen der Bearbeitung zweier aufeinanderfolgender Werkstücke dennoch nicht gelöst.

Es soll die Erfindung stets, und insbesondere vor Beginn der Verarbeitung einer neuen Stange, gestatten, diese genau zu positionieren. Ausserdem sollen die Vorteile eines hydraulischen Vorschubes des Schiebers, mit der Möglichkeit eines dosierten Oelabflusses nach vorne, um einen hydraulischen Auftrieb der Stange im Rohr zu erreichen, erhalten bleiben, zusätzlich aber die Möglichkeit eines nach hinten gerichteten Zuges geschaffen werden, der das übersteigt, was durch Unterdruck erreicht werden kann.

Ausserdem gestattet die Erfindung eine äusserst genaue Positionierung der Stange bezüglich der Bearbeitungs-

909847/0860

werkzeuge.

Zu diesem Behuf ist die erfindungsgemässe Beschickungsvorrichtung für eine automatische Drehbank gekennzeichnet durch ein an der Rückseite des Rohres anschliessbares hydraulisches System, um einen nach vorne gerichteten Druck auf den im Rohr befindlichen Kolben auszuüben, sowie durch eine an der Hinterseite des Kolbenschiebers befestigte Tracke, welche durch eine Rückholvorrichtung unter Spannung gehalten wird. Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und der Figuren näher erläutert werden.

Es zeigt :

die Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Aus fuhrungs form,

die Fig. 2 einen Schnitt des Verriegelungsmechanismus um den Kolbenschieber in seinem Gehäuse zu verriegeln,

die Fig. 3 ein Prinzipschema zur Abwicklung eines NachschubZyklus.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Gesamtansicht einer Ausführungsform der Erfindung, dessen Funktionsweise zunächst beschrieben werden soll. Die beschriebene Beschickungsvorrichtung ist für den Stangennachschub einer (nicht gezeichneten) automatischen Drehbank vorgesehen, welche sich auf der linken Seite der Fig. 1 befinden würde. Im folgenden wird diese Seite als "vorne"bezeichnet, während sich der hintere Teil der beschriebenen Apparatur rechts befindet. Die zu bearbeitenden Materialstangen sind in den Rohren 2 der Beschickungstrommel 1 geladen.

— 3 —

909847/0860

Die Beschickungstrommel wird schrittweise gedreht, um nach der vollständigen Bearbeitung einer Stange ein neues, geladenes Rohr in die Verlängerung der Spindel der Drehbank zu bringen. Als Folge einer (weiter unten beschriebenen) vorgängigen Operation ragt ein bestimmter Teil der Stange hinten aus dem Rohr heraus, und kann demnach durch den Schraubstock 20 ergriffen und festgehalten werden, um in die Klammer des Kolbenschiebers eingepresst zu werden. Die Backen des Schraubstockes können um Achsen 21 kippen, welche ihrerseits auf einem Schlitten 22 montiert sind, der auf gehärteten Stahlwellen frei gleiten kann, und zwar längs eines geradlinigen, zur Achse des Rohres parallelen, und beids.eitig durch einen Anschlag begrenzten Weges . In diesem Zeitpunkt wird der Kolbenschieber, welcher an seiner Vorderseite eine vorgespannte und an das Profil der Stange angepasste Klemmzange üblicher Bauart aufweist, in einem beweglichen Gehäuse 28 verriegelt, welches mit einem Schraubstock-Steuerungsnocken 31 verbunden ist, welcher sich beispielsweise in der strichpunktierten Lage befindet. Ein linearer Motor 5 bewegt dann das Gehäuse mitsamt dem (in Fig. 1 unsichtbaren) Kolbenschieber nach vorn. Wenn der Nocken gegen die Rollen 30, welche das Schliessen der Backen des Schraubstockes 20 (welcher sich ebenfalls in der strichpunktierten Lage befindet) bewirken, stösst, dann verhindert die Vorspannung von (ebenfalls nicht gezeigten) Rückholfedern, die die Backen offenhalten, die Rollen am Auseinandergehen. Demzufolge schiebt der Nocken 31 den offenen Schraubstock mitsamt seinem Schlitten 22 bis zu der in vollen Strichen eingezeichneten Lage, in welcher der Schlitten durch einen (nicht gezeigten)

900847/0860

Anschlag angehalten wird. Unter der Wirkung des Linearmotores 5 rücken Gehäuse und Nocken weiter vorwärts, der Nocken zwängt sich zwischen die Rollen 30 und schliesst so den Schraubstocks dessen Backen die Stange nahe bei der Rohrmündung aus welcher sie hervorragt fassen und festhalten. Das Gehäuse rückt dann weiter und drückt die Stange in die Klammer des Kolbenschiebers, bis der Nocken 31 die zwischen den Rollen 30 liegende Strecke gänzlich durchfahren hat, worauf diese sich unter Einwirkung der Rückholfedern wieder einander nähern können, wodurch die Backen des Schraubstockes wieder geöffnet werden. Es ist dann der Stab befreit, und es kann die aus der Stange, dem Kolbenschieber und dem Gehäuse gebildete Einheit weiter vorrücken, bis das Gehäuse in einigermassen dichter Berührung mit der hinteren Mündung des Rohres kommt. Zu diesem Zeitpunkt wird durch eine gesonderte Steuerung der Kolbenschieber im Gehäuse entriegelt» und es kann dieser Kolbenschieber nach vorne in das Rohr gestossen werden, was üblicherweise schrittweise geschieht₃ und zwar so weit und so oft wie für das vollständige Bearbeiten der Stange notwendig. Das Vorrücken geschieht unter hydraulischem Druck, und zwar über eine Leitung 10, welche an der Hinterseite des Gehäuses genügend, von der Einrichtung 11 geliefertes_s unter Druck stehendes OeI liefert, um zu gewährleisten, dass der Stab fast auf seiner ganzen Länge im OeI rotiert. Um einen hydrodynamischen Auftrieb des Stabes zu gewährleisten, ist ein dosierter Oelablauf in den vor dem Kolbenschieber befindlichen Teil des Rohres vorgesehen, welcher sowohl den Lärm«, wie die Abnützung des Stabes verringert» Die genaue Kontrolle der Vorwärtsbewegung der Stange geschieht mittels eines Kabels 12 ₉ das frei drehend an der

Rückseite des Kolbenschiebers montiert ist, und das durch eine Stopfbüchse an der Hinterseite des Gehäuses austritt. Dieses Kabel 12 wird auf einer Trommel 13 aufgewickelt, auf welche ein Drehmoment ausgeübt wird, welcher das Kabel in der Verlängerung der Rohrachse gespannt hält. Demzufolge kann aus der Drehlage der Trommel die Lage des Kolbenschiebers jederzeit mit grosser Genauigkeit abgeleitet werden. Die Drehbewegung der Trommel kann also zur Servosteuerung des Vorrückens des Kolbenschiebers unter der Einwirkung des Oeldruckes verwendet werden, wodurch die Vorderseite einer neu eingeführten Stange in Längsrichtung gegenüber den Bearbeitungswerkzeugen der Drehbank genau ausgerichtet werden kann, wodurch jeder überflüssige Materialverlust vermieden wird. VJenn nach vollständiger Verarbeitung einer Stange das übrig bleibende Reststück, dessen Länge im wesentlichen durch die Länge des herzustellenden Werkstückes bedingt ist, aus dem Backenfutter herausgezogen werden muss, wird die für das Abziehen notwendige Kraft - welche im allgemeinen nicht durch Unterdruck erreicht x-ierden kann durch einen Zug am Kabel auf den Kolbenschieber ausgeübt. Dies geschieht mittels der Trommel, und unter Verwendung eines Motors, welcher direkt oder indirekt ein Aufwickeln des Kabels auf die Trommel bewirkt. Während des durch Aufwickeln des Kabels bewirkten Rückzuges wird gleichzeitig ein Unterdruck an der Hinterseite des Kolbenschiebers geschaffen, um die Rückwärtsbewegung zu unterstützen. Wenn der Kolbenschieber in sein Gehäuse zurückgekehrt ist, wird er dort verriegelt j bevor die zum Auszug des Stangenrestes aus der Klammer des Kolbenschiebers notwendige Kraft ausgeübt wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Gehäuse

4 7/08S9

AA-

in seiner vorderen Lage, und es liegen der Nocken 31 sowie der Schraubstock 20 etwa in der in Fig.l voll eingezeichneten Lage. Nun ist es wichtig, dass, wenn sich der Schraubstock 20, nach Trennung des Stangenrestes vom Kolbenschieber, wieder öffnet, der Stangenrest selbst vollständig aus dem Rohr 2 herausgezogen ist,auch wenn er die maximal zulässige Länge aufweist. Dies wird automatisch durch die Rückwärtsbewegung von Gehäuse und Nocken unter der Einwirkung des Linearmotors 5 bewirkt, da sich der Schraubstock von der voll eingezeichneten Lage bis zu seinem hinteren Anschlag frei bewegen kann. Da nämlich die Rollen unter Einwirkung der (nicht gezeigten) Rückholfedern die den Schraubstock offen halten nahe beisammen gehalten werden, wird eine Rückwärtsbewegung des Nockens 31 zunächst die Rollen und also den ganzen Schraubstock - bis zur rückwärtigen Stellung stossen, welche so berechnet ist, dass sich der Stangenrest in diesem Augenblick gänzlich ausserhalb des Rohres befindet. Der Schraubstock bleibt dann stehen und erwird durch das weitere Vorrücken des Nockens, welcher die Rollen 30 auseinanderzwingt, geschlossen. Es hält also der Schraubstock den Stangenrest fest, und eine weitere Rückwärtsbewegung des Gehäuses trennt den Stangenrest vom Kolbenschieber. Beim weiteren Rückwärtsgehen des Gehäuses verlässt der Nocken 31 schliesslich den Raum zwischen den Rollen und erreicht die punktiert eingezeichnete Ausgangslage .

Demnach öffnet sich der Schraubstock und lässt den Stangenrest fallen, dessen ordnungsgemässer Auswurf zur Sicherheit durch eine elektrische Vorrichtung überwacht werden kann. Es ist die Beschickungsvorrichtung dann für

9Ö9847/0860

einen neuen Zyklus bereit, welcher dadurch beginnt, dass durch Drehung der Beschickungstrommel ein neues, geladenes Rohr· in die Verlängerung der Spindelachse gebracht wird, welcher Vorgang durch die Ankunft des Gehäuses an seinem hinteren Anschlag ausgelöst wird.

Es zeigt die Fig. 2 einen Schnitt des Verriegelungsmechanismus des Kolbenschiebers in seinem Gehäuse. Diese Verriegelung wird insbesondere verwendet, um die zum Auszug des Stangenrestes notwendige, verhältnismässig grosse Kraft auf den Kolbenschieber ausüben zu können. Die Bezugs ziffer 30 bezeichnet den Kolben, welcher durch ein konisches Endstück M-3 mit dem Kabel verbunden ist, welches das Einfahren des Kolbens in die Klammer 33 erleichtert. Der Kolben 30 ist durch einen Wirbel 31 mit dem Hauptkörjier des Schiebers verbunden. Die Stopfbüchse 32 beschrankt den Oelverlust an der !Unterseite der Vorrichtung, Wenn der Schieber 30 von vorne her (das heisst von links in allen Figuren) in die Nähe seiner Endlage bezüglich des Verriegelungsmechanismus kommt, rastet eine elastische Zange 33 in eine dafür vorgesehene Nut 34 ein. Ein beweglicher Zusatzteil 39 dient sowohl als Auf 3.age, um eine grosse, nach links gerichtete, Kraft auf den Kolbenschieber ausüben zu können, ohne die Zange 3 3 zu verformen, wie auch als Organ zum Oeffnen der letzteren. Wenn der Schieber unter Einwirkung des Zuges des Kabels 12 und des Unterdruckes im hydraulischen Systern₅ noch weiter nach rechts rückt, wirkt er über den Kolben 36 und den Stift 37 auf den Endschalter BIO. Dieser Endschalter BIO kann beispielsweise das Anhalten und Auskuppeln des Antriebsmctores der Trommel bewirken, so wie einen Unterbruch des Oelansaugens.

8Ό9847/08 60

-' Al-

Wenn das hydraulische System, welches über den Durchgang 3 8 mit dem Inneren des Verriegelungsmechanismus in Verbindung steht, neuerlich unter Druck gesetzt wird, wird ein Ringkolben M-O nach rechts gerückt, und nimmt über Bolzen 41 den Zusatzteil 39 mit, so dass die Zange 33 geöffnet und der Kolbenschieber freigegeben wird. Der Oeldruckjdrückt auch nach rechts auf den Kolben 36, aber es besitzt die Feder M-2 genügend Kraft, um den Kolben 36 ungeachtet des Oeldruckes nach links zu drängen, so dass der Endschalter BIO freigegeben wird. ·

Zur besseren Uebersicht sollen nunmehr die einen Beschickungs-Zyklus bestimmenden Operationen kurz beschrieben werden, und zwar anhand des Schemas der Fig. Ausser den Operationen, welche an der in Arbeitsstellung, d.h. in der Verlängerung der Spindel der Drehbank befindlichen Stange ausgeführt werden, umfasst dieser Zyklus auch die Voreinstellung einer zweiten Stange in einem anderen Rohr der Magazintrommel, welches Rohr durch eine schrittweise Drehung später in die Verlängerung der Spindel gebracht wird. Der Zyklus umfasst im wesentlichen folgende Schritte :

a) Nach der vollständigen Verarbeitung der vorangehenden Stange bis auf eine durch die Lage des Schalters BIl bestimmten Restlänge., wird der Zyklus durch den Schalter Bl unterbrochen_s welcher von der Nockenwelle C der Drehbank gesteuert wird%

b) Anhalten der Nockenwelle durch den Motor M2% Vorwärtsbewegung des Motors M6, der zur Voreinstellung einer zweiten Stange im Rohr T2 einen Stössel S betätigt j

$09847/0860

Ansaugen von OeI durch die Pumpe des Motors Wi; Einrücken der Kupplung K9 und Zug des Motors M5 auf dem Kabel 12; Ankuppeln des Messschlittens K an die Messkette H unter Einwirkung des Motors M8, und durch den Endschalter B13 bewirktes Abkuppeln sobald der Messschlitten seine Endlage erreicht;

c) Ankunft der zweiten (im Rohr T2 befindlichen) Stange in ihrer Vorbereitungslage, und Einwirkung dieser Stange auf Bk welche die Umkehr des Motores M6 bewirkt und somit den Rückzug des Stössels S aus dem Rohr T2; Anhalten der Bewegung dieses Stössels durch Einwirkung des Schalters B3 auf den Motor M6, x-7enn der Stössel das Rohr T 2 ganz verlassen hat;

d) Ankunft des Schiebers P in seiner rückwärtigen Lage 5 und Betätigung des Schalters BlC, V7eleher das Ansaugen von OeI durch M4 unterbricht, M9 auskuppelt und den Zugmotor K5 des Kabels anhält; es kann die Anwesenheit. und der Auswurf eines Stangenrestes Z durch MIO und B5 kontrolliert werden;

e) das Gehäuse G des Schiebers erreicht unter der Einwirkung der Linearwinde MS₁Seine rückwärtige Endstellung und betätigt den Schalter B7, welcher die Bewegung der Linearwinde M3 umkehrt, sofern MIO - B5 den Durchgang eines Stangenrestes Z angezeigt hat; andernfalls hält die Vorrichtung an;

f) das Gehäuse G erreicht seine vorder-e Endlage und betätigt den Schalter B6₃ welcher die Linearwinde M3 anhält; zu diesen Zeitpunkt liegt die vordere Mündung des Gehäuses G dicht am Rohr Tl an und der Pumpenmotor M^!i tritt

- 10 -

909847/086Q

in Bewegung; der Oeldruck befreit den Schieber 30 aus der Zange 33 (Fig. 3) und drückt den Kolbenschieber nach vorn; zur genauen Positionierung der Vorderfläche der neuen Stange bezüglich der Bearbeitungswerkzeuge schwenkt der Motor M7 den Fühler B2 in die Verlängerung der Stange;

g) die Stange kommt in ihre vorbestimmte Anfangslage, und ihre Vorderfläche wirkt auf den Schalter B2 , welcher mittels des Motores M7 seinen Fühler zurückschwenkt und das Ankuppeln des Messschlittens R an die Kette H bewirkt; der Kolbenschieber rückt unter der Wirkung des OeI-druckes weiter vor, der sich abwickelnde Kabel 12 schleppt die Kette H und den Messschlitten R bis zu einem hinteren Anschlag, welcher den Schalter B12 betätigt, der seinerseits M8 ausrückt, um ein weiteres Vorrücken des Kolbenschiebers zu gestctten; da der gesamte Weg des Schlittens von einem Anschlag zum anderen genau der Entfernung vom Fühler B2 bis zur gewünschten Stellung der Vorderfläche einer neuen Stange bezüglich der Bearbeitungswerkzeuge vor Beginn des ersten Bearbeitungsvorganges entspricht, meldet B12 dass eine neue Stange ordnungsgemäss in Stellung ist, und bestimmt die Wiederaufnahme der Bearbeitungsvorgänge zu Anfang des ersten nach Ankunft des MessSchlittens R in seiner Endlage beginnenden Bearbextungszyklus der Drehbank.

- 11 -

909847/0860

Leerseite

Claims (14)

1. Patentansprüche

   l.¹. Beschickungsvorrichtung für automatische Drehbank, mit einem in einem Zuführungsrohr hydraulisch betätigten Kolbenschieber, gekennzeichnet durch ein an der Rückseite des Rohres anschliessbares hydraulisches System um einen nach vorne gerichteten Druck auf den im Rohr befindlichen Kolben auszuüben, sowie durch eine an der Hinterseite des Kolbenschiebers befestigte Tracke, welche durch eine Rückho !vorrichtung unter Spannung gehalten wird,.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tracke im wesentlichen nicht dehnbar ist und auf ein Messorgan wirkt, welches die in Längsrichtung bestimmte Lage des Kolbenschiebers bezüglich des Rohres überwacht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenschieber eine vorgespannte Zange zum Halten einer Stange von zu bearbeitendem Material aufweist, und dass die Rückholvorrichtung eingerichtet ist, um mindestens zwei verschiedene Zugkräfte auszuüben.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Messschlitten mit einem einkuppelbaren Verbindungsorgan um die Bewegungen des Schlittens mit denjenigen der Tracke zu koppeln.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tracke beispielsweise ein Kabel ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messorgan eine Drehtrommel ist, auf

   - 12 -

   909847/0860

   welcher die Tracke aufgewickelt v/erden kann.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche der Trommel eine schraubenförmig verlaufende Rille zur Aufnahme der aufgewickelten Tracke aufweist, wobei die Trommel so angetrieben wird, dass sie sich bei jeder Umdrehung um eine der Steigung der Rille gleiche Strecke, parallel zur Trommelachse verschiebt.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen elektrischen Schalter, welcher durch die Bewegung der Trommel parallel zu ihrer Achse betätigt wird.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein, durch eine Linearwinde parallel zum Rohr angetriebenes Gehäuse zur Aufnahme des Kolbenschiebers, welches Gehäuse einen Mechanismus, um den Kolbenschieber darin zu verriegeln, aufweist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus durch unter Drucksetzung des hydraulischen Systems entriegelbar ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein innerhalb des hydraulischen Systemes gelegenes druckempfindliches Organ, welches bei der Rückwärtsbewegung nur die Anwendung der kleineren Zugkraft gestattet, solange der hydraulische Druck einen bestimmten Wert übersteigt.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Steuerorgan, welches das Eintreffen der Vorderfläche der zu bearbeitenden Stange in einer bestimmten Längslage abtastet.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine durch die Tracke angetriebene Gliederkette,

    - 13 -

    909847/0860

    welche sich zumindest teilweise parallel zum Schlitten bewegt, um von dem Verbindungsorgan ergriffen werden zu können und so den Schlitten anzutreiben.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückholvorrichtung durchgehend mindestens die kleinere der Zugkräfte ausübt.

    909847/0860