DE378252C - Schwingendes Werkstueckmagazin fuer selbsttaetige Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
Al 5. JULI 1923

R E IC H S PATE NTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVl 378252 KLASSE 49 a GRUPPE

(R₅iog6Il4ga*)

Bruno Reinhardt in Berlin.

Schwingendes Werkstückmagazin für selbsttätige Werkzeugmaschinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. September 1920 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet „eine schnellaufende Werkzeugmaschine, besonders Metallfräsmaschine, mit selbsttätiger Zuführung, Spannung und Entspannung der Werkstücke, die vom Stapel durch Verschiebung des jeweils der Bearbeitung zuzuführenden Werkstückes quer zu seiner Längsachse abgesondert werden.

Von den bekannten Maschinen ähnlicher Art unterscheidet sich die neue dadurch, daß die Zuführung des Werkstückes zur Bearbeitungsstelle, nämlich in die Achse der Spannvorrichtung, in zwei Stufen durch Schwingung des Magazins erfolgt, derart, daß beim Rückschwingen des Magazins das Werkstück aus der Zuführrinne austritt, beim Vorschwingen weiter nach vorn bis in die Achse der Spannvorrichtung vorbewegt wird.

Auf diese Weise wird der an sich sonst

nutzlose, das Magazin aus dem Bereich der Arbeitsstelle bringende Rückhub dazu ausgenutzt, das Werkstück bereits um ein beträchtliches Stück nach vorn vor den Stapel zu bringen, so daß es beim Rückschwingen des Magazins nur noch die halbe Entfernung zwischen der hintersten Stellung des unteren Magazinteiles und der Achse der Spannpatrone zurückzulegen hat. Dadurch wird ein weit ίο schnelleres Arbeiten ermöglicht, und die Massenbewegungen lassen sich leichter beherrschen. Dieser Arbeitsgang ermöglicht es in besonders einfacher Weise, die bekannte, das Werkstück kraftschlüssig haltende und der Maschine zuführende Zange unter Vermeidung jedweden besonderen Steuerorgans, Anschlags o. dgl. in an sich bekannter Weise unmittelbar durch das Werkstück selbst zu öffnen, indem dieses beim Vor- und Zurückschwingen des Magazins einen seine Aufnahme und Freigabe seitens der Zange bewirkenden Druck auf diese ausübt.

Die beschriebene Arbeitsweise erfordert ein äußerst genaues Zusammenspiel zwischen der Magazinbewegung und der Werkstückspannung, die zu diesem Zwecke beide von ein und derselben periodisch stillgesetzten Welle aus gesteuert werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht, und zwar bedeutet:

Abb. ι eine Vorderansicht auf das in Aufnahmestellung befindliche Magazin,

Abb. 2 eine Aufsicht auf das Magazin, auf die Arbeitsspindel und auf den Magazinantrieb. ^! Auf dem Zapfen k eines Ständers ist der Magazinrahmen α drehbar gelagert. Er besitzt eine Rinne a^x zur Aufnahme einer Anzahl von runden Werk- oder Rohstücken s, welche vorzugsweise gleiche Längen und gleichen Durchmesser besitzen. Die Weite und die Breite des Schlitzes a^x wird zweckmäßig verstellbar angeordnet, so daß das Magazin für Werkstücke von verschiedenem Durchmesser und verschiedener Länge verwendet werden kann. Unter dem unteren Ende der Rinne a^x ist eine zur Mitte des Drehzapfens k konzentrisch ge- j bogene Gleitbahn α·^ν vorgesehen, welche auf der einen Seite einen Anschlag a¹ (Abb. 2) für das jeweils in Aufnahmestellung befindliche Werkstück besitzt. An der Vorderfiäche des Magazinrahmens α ist eine Klappe «² drehbar befestigt, welche am vorderen Ende eine Rast a³ j besitzt. Dieser gegenüber ist am vorderen Ende der Fläche a^r eine ähnliche Rast a* vorgesehen. Zwischen diesen beiden Rasten wird das in Aufnahmestellung befindliche, mit einer seiner Stirnseiten an dem Anschlag a¹ anliegende Werkstück, welches der Arbeitsspindel übergeben werden soll, gehalten. In dem Raum zwischen dem unteren Ende der Rinne a^x und der Gleitbahn «·>' ragen zwei . in den Ständer h gelagerte Anschläge f, welche durch Schrauben g vorwärts oder rückwärts verstellt werden können. Wenn der Rahmen a aus der in Abb. 1 veranschaulichten Aufnahmestellung in die Ruhestellung nach links zurückbewegt wird, nachdem das zwischen den Rasten α³ und «⁴ liegende Arbeitsstück s abgenommen worden ist, stößt die Vorderfläche der Anschläge /' gegen das unterste Werkstück s und verschiebt es längs der Fläche a>', bis es sich in die Rast «⁴ legt und eben von der Rast a^s der Klappe a² gefaßt wird. Damit bei an sich gleichbleibender Ausschwingung des Magazinrahmens α die Werkstücke genau bis in diese Lage vorgeschoben werden, müssen die Anschläge f vor- oder zurückgestellt werden, wenn sich der Durchmesser der in das Magazin eingeführten Werkstücke ändert. Die Anschläge f verhindern beim Zurückschwingen des Magazins gleichzeitig das Abwärtsrutschen des Werkstückstapels, indem sie sich vor das untere Ende der Rinne a^x legen und diese erst dann freigeben, wenn sie das vor ihnen liegende Arbeitsstück zwischen die Rasten a^s und β⁴ geschoben haben und sich das Magazin alsdann in Aufnahmestellung zurückbewegt. Sowie hierbei das untere Ende der Rinne a^x an der Vorderfläche von f vorbeigegangen ist, rutscht der Stapel infolge seiner Schwere nach, und es legt sich das untere Arbeitsstück auf die Fläche «■>', wo es zunächst durch den Druck der darüber befindlichen Arbeitsstücke und eine rastenförmige Vertiefung an einer Bewegung längs der Fläche a? gehindert wird.

Die Schwingungen des Rahmens α um den Zapfen k werden durch eine Kurbelstange d und eine Kurbelscheibe β bewirkt. Die Kurbelscheibe c sitzt auf einer Welle f, welche von einer Welle ft¹ unter Vermittlung von Zahnrädern ν und r¹ in Umdrehung versetzt werden kann. Die Welle f¹ läuft ständig um, vermag aber nur dann eine Drehung der Welle p zu veranlassen, wenn die unter der Einwirkung eines Hebels q stehende Kupplung w das lose aufgesetzte Zahnrad r¹ mit der Welle p¹ kuppelt.

Die Kurbelstange d ist mit der Kurbelscheibe β und dem Magazinrahmen α durch Zapfen d¹ und d- verbunden. Der Zapfen d² sitzt an einem Klotz d^z, welcher in einem an das untere Ende des Rahmens α aufgegossenen Ansatz «⁵ hin und her beweglich gelagert ist. Mit dem Klotz ist ein Zapfen i verbunden, welcher durch die Außenwand des Ansatzes«⁵ hindurchtritt und am äußeren Ende einen Anschlagring ν trägt. Zwischen Klotz d³ und der Innenfläche der Klotzführung ist eine Schraubenfeder c vorgesehen. Eine im Maschinenbett befestigte verstellbare Anschlagschraube b ragt in die Bahn des Magazinansatzes «⁵.

Wenn beim Schwingen des Rahmens α der Ansatz a^s sich gegen die Anschlagschraube b legt, wird die weitere Drehbewegung des Rahmens α gehindert. Es kann aber die Kurbel d entgegen der Wirkung der Feder c ihre Bewegung fortsetzen, so daß der Rahmen α bei einem vollständigen Umlauf der Kurbel e verschieden große Ausschläge ausführen kann. Die Anordnung ist zweckmäßig so, daß zwisehen den Stellungen I und II, welche der Zapfen d¹ in den Augenblicken einnimmt, an denen sich der Ansatz «⁵ an die Schraube b anlegt bzw. wieder von ihr entfernt, ein Winkel von etwa 30 ° liegt. Der Zweck dieser Anordnung ist weiter unten erläutert.

Die Arbeitsspindel 0 ist unter der Einwirkung eines Hebels ζ hin und her beweglich gelagert. Sie besitzt ein selbstspannendes Futter o², welches gegebenenfalls durch, in der Zeichnung nicht näher veranschaulichte Vorrichtungen in Umdrehung versetzt werden kann und dessen Einzelheiten hier nicht näher beschrieben sind, da sie nicht den Gegenstand der Erfindung bilden. Es sei nur erwähnt, daß in der Spindel 0 eine Auswurfstange o¹ mit darunterliegender Feder f¹ gelagert ist. Wenn die Arbeitsspindel 0 unter der Einwirkung des Hebels ζ nach rechts vorbewegt wird, so schiebt sich das Futter o² über das Werkstück s. Durch Anlage des Werkstücks s an den Anschlag a¹ wird die Stange o¹ zurückgeschoben und die Feder f¹ gespannt. Mit der Spindel 0 bewegt sich ein Hebel I hin und her, welcher bei η drehbar gelagert ist. Wird dieser Hebel nach der einen Richtung ausgeschwungen, so spannt er das Futter o² und klemmt das darin befindliche Werkstück s zwischen die Spannbacken fest. Wird er nach der anderen Richtung gedreht, so öffnet er die Spannbacken, und unter Einwirkung der gespannten Feder f¹ wird nun das bearbeitete Werkstück aus dem Futter o² ausgeworfen. Konstruktion und Wirkung derartiger selbstspannender Futter sind an sich bekannt, so daß sie hier nicht beschrieben zu werden brauchen.

Die Schwingungen des Hebels I werden durch Anschläge η und u¹ bewirkt, welche in einem gegenseitigen Abstand von 180 ° auf einer mit der Welle φ fest verbundenen Trommel t sitzen und an der der Rolle I¹ des Hebels I zugewandten Seite entgegengesetzte Neigungen besitzen.

Die Wirkungsweise des Magazins ist die folgende:

Es sei angenommen, daß sich das Magazin in die in Abb. r veranschaulichte Stellung bewegt habe, in welcher sich das zwischen den Rasten a³ und «⁴ liegende Werkstück s vor dem Futter o² befindet. Es sei ferner angenommen, daß die Spindel 0 durch den Hebel ζ in die in Abb. 2 veranschaulichte rückwärtige Lage bewegt worden sei, in welcher das Futter o² offen, die Feder f¹ entspannt und das vorher bearbeitete Werkstück ausgeworfen ist. Die Spindel 0 beginnt also in diesem Augenblick ihre gegenläufige* Bewegung, d. h. sie bewegt sich bei geöffnetem Futter o² nach dem zwischen den Rasten a? und α* liegenden Werkstück hin. In dem Augenblick, in dem sich hierbei die Rollet¹ an dem Anschlag« vorbeibewegt, wird die Kupplung w geschlossen und erst wieder geöffnet, nachdem sich die Kurbelscheibe e um 180 ° bewegt hat. Es ge- ' langt hierbei der Zapfen d¹ aus der Stellung I in die Stellung III. Der Hebel I wird hierbei ■ ausgeschwungen und bewirkt, daß das Futter o² geschlossen wird, welches sich in der Zwischenzeit über das Vorderende des an dem Anschlag a¹ anliegenden Werkstücks s geschoben hat und dabei durch Zurückdrücken der Ausstoßstange o¹ die Ausstoßfeder f¹ gespannt hat. Das Magazin α verbleibt hierbei so lange in Ruhe, bis sich der Zapfen d^l aus der Stellung I in die Stellung II bewegt hat. Seine Ausschwingung wird nämlich durch die an den Ansatz a^B sich anlegende Anschlagschraube δ verhindert. Die Kurbelstange d kann aber trotzdem ihre Bewegung fortsetzen, da sie infolge der Anordnung der Feder c den Klotz d^s vorschieben kann. Sowie die Stellung II erreicht ist, legt. sich der Ring ν wieder an die Außenfläche des Ansatzes a⁵ und nimmt den gesamten Rahmen α mit. Während so der Rahmen α durch die Anschlagschraube b an jeder Bewegung gehindert wird, wird das Futter o² gespannt, so daß in dem Augenblick, wo sich der Zapfen d¹ aus der Stellung II nach der Stellung III weiterbewegt und den Magazinrahmen mitnimmt, das Werkstück bereits fest zwischen den Backen des Futters o² sitzt. In der Stellung III bleibt der Zapfen d¹ nunmehr bis auf weiteres stehen. Der vor der ' Arbeitsspindel befindliche Raum ist somit frei, und die Spindel kann das von ihr gehaltene Arbeitsstück an dem Schneidwerkzeug vorbei, bewegen. Während sich der Zapfen d¹ aus der Stellung II in die Stellung III bewegt, ist, wie weiter oben ausgeführt, das unterste Werkstück s¹ des in der Rinne a^x befindlichen Werkstückstapels durch die Anschläge f zwischen die Rasten a^s und a⁴ bewegt worden.

Wenn das Werkstück bearbeitet ist, bewegt sich die Spindel 0 zurück. In dem Augenblick, wo hierbei die Rollet¹ unter dem durch die vorhergehende Teildrehung der Welle φ in Arbeitsstellung bewegten Anschlag u¹ vorbt igeht, wird die Kupplung w erneut eingeschaltet, und die Kurbelscheibe e erhält eine weitere Teildrehung um 180 °. Der Anschlag u¹ dreht hierbei den Hebel I in entgegengesetzter Richtung, d. h. das Futter o^a wird geöffnet und

die Feder f¹ ausgelöst, so daß die Stange o¹ das fertigbearbeitete Werkstück auswerfen kann.

Der durch die Zapfen d¹ und d² festgelegte Kurbelmechanismus befindet sich, wie aus Abb. ι ersichtlich ist, in den Stellungen I und III, in denen der Zapfen d^l nach jeder halben Umdrehung zum Stillstand kommt, nicht in der Totlage, sondern in einer gewissen Knickstellung, die um etwa 15 ° von der Totlage abweicht. Es kann deshalb auch jetzt, wo sich der Zapfen d¹ aus der Stellung III in die Stellung I bewegt, zunächst eine Vorwärtsdrehung dse Magazins α in die Aufnahmestellung nicht stattfinden. Erst wenn der Zapfen d^l über die zwischen der Stellung III und IV liegende Totstellung hinausgeht, findet eine nach der Spindel 0 zu gerichtete Ausschwingung des Magazins statt. Diese Zeit reicht aber aus, um ao die Lösung des Futters o^a und das Auswerfen des fertigbearbeiteten Werkstückes zu sichern, so daß die Bahn für das Magazin frei ist, wenn es aus der Ruhestellung in die in Abb. 1 veranschaulichte Arbeitsstellung wieder vorbewegt wird. Die Versetzung des Zapfens dagegen die Strecklage um einen gewissen Winkel schafft deshalb die Möglichkeit, auch bei weiterlaufender Kurbelscheibendrehung Ruhepausen in der Magazin bewegung zu schaffen, innerhalb welcher die Aufnahme oder das Auswerfen des Werkstückes vor sich gehen kann.

Wenn sich der Zapfen«?¹ aus der Stellung III in die Stellung I bewegt hat, befinden sich sämtliche Teile der Magazine wieder in der in Abb. 1 und 2 veranschaulichten Aufnahmestellung, und das eben beschriebene Spiel wiederholt sich.

Es ist der Fall denkbar, daß die Ausstoßvorrichtung versagt, und daß ein fertigbearbeitetes Werkstück noch zwischen den Backen des Futters o² sitzt, wenn sich das Magazin aus der Ruhestellung in die Aufnahmestellung vorbewegt. Auch wenn dieser Fall eintreten sollte, kann bei dem neuen Magazin weder eine Beschädigung des in dem Futter sitzenden Werkstücks noch eine Beschädigung der Ma- j schine selbst erfolgen. Nimmt man an, es sei ί ein Werkstück in dem Futter verblieben, so stößt, wenn das Magazin aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung vorschwingt, das zwischen den Rasten α³, α* sitzende gegen das in dem ' Futter o² sitzende Werkstück. Es wird infolgedessen aus den Rasten herausgeschoben und rollt die schräge Fläche «·>" nach unten, wo es sich gegen das unterste Werkstück s¹ des Werkstückstapels anlegt. Bewegt sich nunmehr das Magazin in oben beschriebener Weise aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung zurück, so wird das unterste Werkstück durch die Anschläge f über die Fläche a? nach der Rast a* vorgeschoben, schiebt hierbei das davorliegende Werkstück vor sich her und wirft es unbeschädigt aus. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, als sich zwischen den Backen des Futters o² ein nicht ausgeworfenes Werkstück befindet, und es ist klar, daß somit nichts beschädigt werden kann.

Es ist zu beachten, daß bei der neuen Maschine die vordere Stirnfläche des Werkstückes während des Spannvorganges gegen den festen Anschlag a¹ anliegt. Dies bietet gegenüber den älteren Vorrichtungen den schon einleitend erwähnten Vorteil, daß das aus dem Spannfutter herausragende, der Bearbeitung ausgesetzte Stück des Werkstückes trotz etwas abweichender Länge der verschiedenen Werkstücke stets dieselbe Länge behält.

Claims (4)

1. Patent-An Sprüche:

   r. Schwingendes Werkstückmagazin für selbsttätige Werkzeugmaschinen, bei dem die Absonderung des zu bearbeitenden Werkstückes vom Stapel durch Verschiebung des Werkstückes quer zu seiner Längsachse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Werkstückes zur Bearbeitungsstelle in zwei Stufen durch Schwingung des Magazins (α) erfolgt, derart, daß beim Rückschwingen des Magazins das Werkstück (s) aus der Zuführrinne austritt, beim Vorschwingen in die Achse der Spannvorrichtung (o²) vorbewegt wird.
2. 2. Schwingendes Werkstückmagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingende Magazin («) einen vorwärtsragenden zangenartigen Schnabel (a~, a^s, a\ «■>') hat, in den beim Rückschwingen des Magazins das unterste Werkstück (s) durch ortsfeste Stößel(/") eingeschoben wird.
3. 3. Schwingendes Werkstückmagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Werkstück (s) in die Achsenrichtung der Spannpatrone (o²) vorschiebende Mechanismus {d, β) zwecks Gewinnung der für das Spannen des Werkstückes erforderlichen Stillstandspausen einen bei festgehaltenem Magazin durch eine Feder (c)

   o. dgl. nachgiebig aufgenommenen Hubüberschuß besitzt.
4. 4. Schwingendes Werkstückmagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazinbewegung und die Werkstückspannvorrichtung von ein und derselben periodisch stillgesetzten Welle (p) aus ge- 1x5 steuert werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.