DE408899C - Selbsttaetig arbeitende Gewindedrehbank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig arbeitende Gewindedrehbank jener Art, bei der die Werkstückspindel stets nach einer Richtung läuft, während die Leitspindel sich abwechselnd links und rechts dreht. Bei derartigen selbsttätigen Gewindedrehbänken ist es bereits vorgeschlagen., eine die Kupplung ein- und ausschaltende verschiebbare Steuerstange anzuwenden, die gleichzeitig die drehbare Steuerwelle bildet, so daß von der letzteren alle Umsteuerungsbewegungen abgeleitet werden.

Bisher war es bei solchen Maschinen stets schwierig oder unmöglich, das Gewinde bis hart an eine Schulter anzuschneiden, weil das Umsteuerungsgetriebe für den Werkzeugschlitten nicht präzise genug arbeitet. Der Erfinder hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Getriebe zu schaffen, das die längsten überhaupt vorkommenden Gewindespindeln vollkommen selbsttätig und mit der größten Genauigkeit herzustellen gestattet und gleichzeitig einen möglichst geringen Kraftbedarf erfordert.

Die Erfindung besteht darin, daß durch die Hin- und Herschiebung der erwähnten Steuerwelle ein auf einen Kupplungshebel einwirkendes Spannwerk ausgelöst und hierdurch eine die Drehung der verschiebbaren Steuerwelle einleitende Kupplung ausgerückt wird, durch welche Drehung der Steuerwelle unter Vermittlung eines an sich bekannten, aber nachgiebigen Kurvenschubes eine zweite, die Leitspindel auf langsamen Arbeitsgang einrückende Einklauenkupplung eingeschaltet wird, während nach erfolgter Halbdrehung der Steuerwelle durch eine mit dieser umlaufende Nockenscheibe das Spannwerk wieder gespannt und hierdurch die erste Kupplung ausgerückt sowie die Leitspindelkupplung zum Zwecke des schnellen Verlaufs in eine Reibungskupplung umgelegt wird.

Durch dieses Zusammenwirken der genannten Getnebegruppen wird ein so genaues Arbeiten der selbsttätigen Gewindedrehbank erzielt, wie es bisher nicht möglich war, so daß es hiermit gelingt, in beiden, Bewegungsrichtungen die Umsteuerung genau in dem ge wollt en Zeitpunkt eintreten zu lassen und daher selbst bei den längsten Werkstücken das Gewinde bis ganz hart an eine Schulter anzuschneiden, ίο Es zeigen

Abb. ι bis 3 eine Gesamtdarstellung der Gewindedrehbank in Seitenansicht, Grundriß und Rückansicht,

Abb. 4 eine vergrößerte Darstellung von Abb. 3,

Abb. 5 das Umsteuerungsgetriebe in Ansicht von oben.

Abb. 6 und 7 sind Schnitte nach A-A und B-B der Abb. 5.

Abb. 8 und 9 zeigen eine Spannscheibe in zwei zueinander senkrechten Ansichten. Abb. 10 ist ein Schnitt räch C-C der Abb. 5. Abb. 11 zeigt eine Einzelheit der Abb. 5 in Vorderansicht.

Abb. 12 zeigt die Ein- und Ausrückvorrichtung für die Leitspindel.

Abb. 13 zeigt den Werkzeugschlitten, von der Vorderseite der Maschine gesehen, in größerem Maßstabe.

Abb. 14 gibt eine Seitenansicht zu Abb. 13, und

Abb. 15 zeigt eine Einzelheit von Abb. 13. Von der Hauptantriebswelle 1 wird (Abb. 3 und 4) unter Vermittlung der Zwischenwelle 2 die Spindelstockwelle 3 in stets gleichbleibender Pfeilrichtung dauernd angetrieben. Unterhalb der Spindelstockwelle 3 liegt die Kupplungswelle 4 (Abb. 4 und 12) mit der Umsteuerungsmuffe 5, von der aus die Leitspindel 6 je nach der Stellung der Muffe 5 in der einen oder anderen Drehrichtung angetrieben wird. Es wird also nicht das Werkstück, sondern nur die Leitspindel umgesteuert und hierdurch der Werkzeugschlitten 7 «Abb. ι und 2) vor oder zurück bewegt.

Die Umsteuerung erfolgt an jedem Hubende· des Werkzeugschlittens durch an ihm sitzende regelbare Anschläge 8, welche an der vorderen Längsseite der Maschine gegen entsprechende, auf der Längsstange 9 verstellbar befestigte Nocken 10 treffen. Die hierdurch veranlaßte geringe Längsverschiebung der Stange 9 wird durch Hebel 11, Welle 12 sowie Hebel 13 auf eine an der hinteren Längsseite der Maschine entlanglaufende Hauptsteuerwelle 14 übertragen, welche sowohl verschiebbar als auch drehbar ist. (Zur Ermöglichung der Drihbarkeit erfaßt beispielsweise der abwärts reichende Hebel 13 eine auf der Steuerwelle 14 befestigte nicht gezeichnete Muffe gabelartig.) Von dieser Steuerwelle 14 werden sämtliche Steuer- und Schaltbewegungen abgeleitet; hierbei ergeben sich folgende Bewegungsvorgänge:

I. Die Längsbewegung der Hauptsteueiwelle veranlaßt

a) ihre Entkupplung von der Sperrung,

b) ihre Kupplung auf Drehung.

II. Die Drehung der Hauptsteuerwelle veranlaßt

a) die Umsteuerung der Leitspindel,

b) die Aus- und Einwärtsbewegung und gleichzeitig das Anstellen der Werkzeuge.

Gemäß diesem Plan soll die Arbeitsweise in folgendem erläutert werden:

Ia) Entkupplung der Steuerwelle von ihrer Sperrung.

Gemäß Abb. 5 und 10 ist auf dem hinteren Ende der Steuerwelle 14 eine Sperrscheibe 15 befestigt, die bei Ruhestellung des Umsteuerungsgetriebes mit einem Zahn, 16 an einem der beiden festen Anschläge 17 oder 18 an-• liegt. Hierdurch ist die Umsteuerwelle 14 gegen Drehung gesperrt. Sobald sie aber in der aus Abb. 5 ersichtlichen Richtung längsverschoben wird, gleitet der Zahn 16 vom Anschlag 17 ab, und die Sperrung" ist gelöst.

Ib) Das Kuppeln der Steuerwelle

auf Drehung.

Durch selbsttätiges Einrücken eines Kupplungshebels 19 wird die Verbindung der Steuerwelle 14 mit einer von der Hauptantriebswelle 1 ständig angetriebenen Nebenwelle 20" Γ Abb. 4 und 5) hergestellt. Der erwähnte Umsteuerhebel 19 steht unter der Einwirkung einer Spannfeder 20, welche die Zahnkupplung 21 stets einzurücken sucht. Dies wird jedoch für gewöhnlich dadurch verhindert, daß der Hebel 19 mit dem an seinem Ende sitzenden Anschlag 22 auf einem der beiden Nocken 23 aufsitzt, welche an der Spannscheibe 24 (Abb. 5, 7 und 9) um 180 versetzt angebracht sind. Wenn sich die Steuerwelle 14 in ihrer Längsrichtung nach der einen oder anderen Seite verschiebt, so wird hierdurch jedesmal durch eine auf der Steuerwelle 14 festsitzende ringförmige Doppelkeilfläche 60 ein auf ihr anliegender, unter Federdruck stehender Keilhebel 25 (Abb. 5 und 10) auswärts bewegt und durch Vermittlung einer auf der Keilheb el welle 26 sitzenden Klinke 27 (Abb. 5 und 7), die in eine der .beiden Zahnlücken 32 eingreift, die Spannscheibe 24 um ein geringes Stück gedreht, wodurch der Kuppelhebel 19 nunmehr vom Nocken 23 abgleitet. Das Spannwerk ist hierdurch gelöst, und der unter Federdruck stehende Hebel 19 rückt selbsttätig die dauernd umlaufende Zahnkupplung 21 ein., so daß

nunmehr die Welle 14 mit der umlaufenden Welle 20^a durch die zwischenliegenden Zahnräder auf Drehung gekuppelt ist. Durch die Drehung der Umsteuerwelle 14 wird auch die Spannscheibe 24 mitgenommen, da diese, wie aus Abb. 6 und 7 ersichtlich, in das Zahnrad! 28 mit einem Vorsprung 29 eingreift, der gewöhnlich durch einen Spannbolzen 30 an die Anschlagfläche 31 angedrückt wird. Die Spannscheibe 24 ist in Abb. 8 und 9 nochmals für sich besonders veranschaulicht. Der ■federnde Spannbolzen 30 bezweckt, die bereits beschriebene Relativverdrehung der Spannscheibe beim Vordrücken der Klinke 27 zu ermöglichen, indem sich hierbei, solange die Umsteuerwelle 14 mit dem Zahnrad 28 noch stillsteht, die Feder 30 zusammendrückt und die Anschlagflächen 31 außer Berührung kommen. Sobald aber nach der hierdurch veranlaßten Einrückung der Kupplung 21 die Umsteuerwelle 14 gedreht wird, entspannt sich die Feder 30 wieder, und die Anschlagflächen 31 kommen zur Berührung. Die Drehung der Steuerwelle 14 veranlaßt die Umsteuerung der Leitspindel und die Schaltung der Werkzeuge. Wenn hierbei die Steuerwelle eine Halbdrehung vollendet hat, so drückt der entgegengesetzte Nocken 23 der Spannscheibe mit Hilfe seiner Schrägfläche den Anschlag 22 und hierdurch den Kupplungshebel 19 wieder zurück, und die Kupplung 21 wird ausgerückt, so daß die Umsteuerwelle 14 stehenbleibt. Gleichzeitig kommt auch der Zahn 16 der Sperrscheibe 15 mit dem entgegengesetzten Anschlag 18, der gegenüber dem Anschlag 17 in der Längsrichtung etwas versetzt ist, in Berührung, und; die Steuerwelle ist hierdurch wieder gegen Drehung gesperrt.

Das beschriebene Spannwerk, welches bei der Hin- oder Rückverschiebung der Steuerwelle 14 jedesmal zur Auslösung kommt, könnte — ebenso wie die Kupplungsvorrichtung, welche durch das ausgelöste Spannwerk selbsttätig eingerückt wird — auch in anderer als der gezeichneten Ausführungsform eingerichtet sein. Auch könnte die Steuerwelle statt einer Halbdrehung eine Dritteldrehung, Vierteldrehung o. dgl. ausführen, in welchem Falle die Anschläge 17, 18 der Sperrscheibe sowie die Nocken 23 der Spannscheibe um die entsprechenden Winkel zu versetzen wären, ebenso auch die am Umfang der Spannscheibe befindlichen Zahnlücken 32, die zum Eingriff der Schaltklinke 27 dienen.

Ha) Umsteuerung der Leitspindel.

In obigem ist dargelegt worden, daß der Werkzeugschlitten 7 jedesmal am Ende seiner Bewegung durch Anschlag an einen der beiden Nocken 10 die Steuerwelle 14 durch Längsbewegung entkuppelt und ihre Halbdrehung veranlaßt. Diese Halbdrehung der Steuerwelle 14 wird zur Umsteuerung der Leitspindel benutzt. Zu diesem Zwecke ist auf der Steuerwelle 14 (Abb. 5 und 11) eine mit Kurvenschlitz 33 versehene Muffe 34 befestigt. Durch die Halbdrehung der Steuerwelle wird ein auf der Querwelle 35 gelagerter Hebel 36, welcher in den Kurvenschlitz ^ 3 mit einer Rolle eingreift, um einen bestimmten Winkel gedreht. Auf der Querwelle 35 ist (Abb. 5 und 12) weiter ein gegabelter Hebel' 37 angebracht, welcher die auf der Welle 4 mit Feder und Nut längsverschiebbare Kupplungsmuffe 5 erfaßt und sie entweder (für den langsamen Arbeitsgang) mit der Zahnkupplung 38 oder (für den schnellen Rückwärtsgang) mit der Reibungskupplung 39 in Eingriff bringt. Der Kurvenschlitz 33 auf der Steuerwelle 14 ist so gestaltet, daß er den Hebel 36 bei der einen Halbdrehung in der einen Richtung, bei der anderen Halbdrehung in der entgegengesetzten ausschwingt. Durch die Verschiebung der Kupplungsmuffe 5 wird die für gewöhnlich stillstehende Welle 4 das eine Mal mit dem für langsamen Vorwärtsgang dienenden Zahnrad 40, das andere Mal mit dem für schnellen Rückwärtsgang dienenden Zahnrad 41 gekuppelt; beide Zahnräder 40, 41 sitzen lose drehbar auf der Welle 4. Das Zahnrad 40 erhält, wie aus Abb. 4 hervorgeht, seinen langsamen Vorwärtsantrieb von der Spindelstockwelle 3. Das Zahnrad 41 erhält seinen schnellen Rückwärtsantrieb von der Zwischenwelle 2. Die mit diesen beiden Zahnrädern zu kuppelnde Welle 4 überträgt jedesmal ihre Drehung mit Hilfe entsprechender Zwischenräder, die auf den Wellenenden 42 und 43 (Abb.12j angebracht werden, auf die Leitspindel 6.

Die Zahnkupplung 38, welche beim Arbeitsgang der Leitspindel zur Wirkung kommt, besitzt nur einen Zahn 44, mit dem ein entsprechender Zahn 45 der Kupplungsmuffe 5 zur Anlage kommt. Hierdurch wird erreicht, daß der Zeitpunkt, in welchem die Leitspindel 6 sich zu drehen beginnt, genau bestimmt ist, und daß auch die Werkzeuge beim erneuten Schnitt stets genau in das zu schneidende Gewinde des Werkstückes passen. Damit nun beim Einrücken der Kupplung, falls zufällig die beiden Zähne 44 und 45 aufeinanderstoßen, ein Bruch vermieden wird, ist (Abb. 5 und 11) der vom Kurvenschlitz bewegte Hebel 36 auf der Querwelle 35 nicht fest, sondern lose drehbar gelagert und überträgt seine Bewegung erst mit Hilfe des neben ihm auf der Welle befestigten Hebels 46 unter Vermittlung eines elastischen Zwischen-

Stückes 47, das in Form eines Spannbolzens im Hebel 46 federnd verschiebbar ist. Trifft also zufällig Zahn auf Zahn, so gibt der Spannbolzen 47 nach und bringt die Kupplungsmuffe 5 nach freiwerdender Hemmung mit der Zahnkupplung 38 zum Eingriff.

II b) Schaltung der Werkzeuge.

Die Halbumdrehung der Steuerwelle veranlaßt gleichzeitig mit der Umsteuerung der Leitspindel auch die erforderliche Schaltung der Werkzeuge. Die letzteren, welche zu beiden Seiten des Werkstückes angebracht •sind, müssen beim schnellen Rückgang vom Werkstück entfernt, beim langsamen Arbeitsgang wieder dem Werkstück genähert werden; gleichzeitig mit dieser Näherung muß auch das Anstellen der Werkzeuge, also ihre Verschaltung zum Zwecke erneuter Spannabnähme bewirkt werden.

Alle diese Schaltbewegungen für die Werkzeuge werden durch ein Doppelexzenter 48,

49 (Abb. 2 und 13) erreicht, das auf der Steuerwelle 14 in Feder und Nut verschiebbar ist und durch den Werkzeugschlitten 7 mitgenommen wird. Bei jeder Halbdrehung der Steuerwelle 14 bewegen diese beiden Exzenter mit Hilfe entsprechender Kulissensteine

50 zwei im Schlitten 7 längsbeweglich gelagerte Schieber 51 nach entgegengesetzten Richtungen. Jeder der beiden Schieber 51 erfaßt einen der Werkzeugsupporte 52, wo- ^: durch diese gleichmäßig auswärts oder ein- i wärts geschoben werden, so daß sich die Werkzeuge dem mit Gewinde zu versehenden ^: Werkstück gleichmäßig nähern oder sich '. von ihm entfernen. Einer dieser Schieber 51 ' ist verlängert und bewirkt mittels der Schräg- ' fläche 53 jedesmal, wenn er sich vorwärts, ■ also in Abb. 13 nach links bewegt, eine Ab- ' wärtsverschiebung des Klinkenhalters 54, wo- \ durch mittels der Schaltklinke S 5 das Schaltrad 56 um einen oder einige Zähne weiterge- : schaltet wird. Hierdurch wird die durch den Schlitten hindurchgehende Schaltwelle 57 ge- I dreht, auf der (Abb. 15) in Feder und Nut längsverschiebbar die beiden hohlen Gewindespindeln 58 sitzen, von denen die eine mit ; Linksgewinde, die andere mit Rechtsgewinde ; versehen ist und auf denen die Werkzeug- : supporte 52 als Muttern sitzen. Durch die _; erwähnte Schaltbewegung werden also die : beiden Supporte 52 gleichmäßig einwärts be- ; wegt und wird hierdurch die selbsttätige Anstellung der Werkstähle gegen das Werkstück bewirkt, während bei der oben beschriebenen ■ gleichmäßigen Auswärts- und Einwärtsbewegung der Supporte einfach eine Längsverschiebung der hohlen . Gewindespindeln, 58 stattfindet. Die Handgriffe 59 (Abb. 13. und 14) ermöglichen, unabhängig von der selbsttätigen Arbeitsweise, ein Anstellen der Werkzeuge von Hand.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Selbsttätig arbeitende Gewindedrehbank mit stets nach einer Richtung laufender Werkstückspindel und abwechselnd links und rechts sich drehender Leitspindel, mit Spannwerk sowie mit verschiebbarer, die Kupplung ein- und ausschaltender, gleichzeitig die drehbare Steuerwelle bildender Steuerstange, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Hin- und Herverschiebung der Steuerwelle (14) ein auf einen Kupplungshebel (19) einwirkendes Spannwerk (20, 22) ausgelöst und hierdurch eine die Drehung der verschiebbaren Steuerwelle einleitende Kupplung (21J eingerückt wird, durch welche Drehung der Steuerwelle unter Vermittlung eines an sich bekannten, aber nachgiebigen Kurvenschubes (33, 34) eine zweite, die Leitspindel (6) auf langsamen Arbeitsgang einrückende Einklauenkupplung (5, 45, 44) eingeschaltet wird, während nach erfolgter Halbdrehung der Steuerwelle durch eine mit dieser umlaufende Nockenscheibe (24, 23) das Spannwerk wieder gespannt und hierdurch die erste Kupplung (21) ausgerückt sowie die Leitspindelkupplung (5) zum Zwecke des schnellen Rücklaufes in eine Reibungskupplung (39) umgelegt wird.
2. 2. Gewindedrehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Spannwerkes jedesmal bei Längsverschiebung der Steuerwelle durch eine auf der letzteren festsitzende ringförmige Doppelkeilfläche (60) erfolgt, die einen auf ihr anliegenden Keilhebel (25) auswärts bewegt und durch Vermittlung einer auf der Keilheb el welle (26) sitzenden Klinke (27) o. dgl. die Spannscheibe (24) relativ zur Steuerwelle unter Zusammendrückung einer zwischengespannten Feder (30) um ein geringes Stück dreht, derart, daß die Spannocken (22, 23) voneinander abgleiten und die Kupplung (21) eingerückt wird, worauf durch die zwangläufige Drehung der Steuerwelle die Feder (30) sich wieder bis zur Berührung von Anschlagüächen (31) entspannt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.