DE518830C

DE518830C - Switching device for automatically working crankshaft swivel arms

Info

Publication number: DE518830C
Application number: DEB140433D
Authority: DE
Original assignee: Gebrueder Boehringer GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 1928-11-21
Filing date: 1928-11-21
Publication date: 1931-02-23

Description

Kurbelwellen-Drehbänke, bei welchen die Steuerung des Werkstückumlaufs und der Arbeitsbewegungen der Werkzeuge selbsttätig erfolgt, sind bekannt. Bei solchen Drehbänken brauchen die Kurbelwellen nur von Hand auf- und abgespannt und die Maschine in Gang gesetzt zu werden, während im übrigen das Drehen der Hubschenkel und der Hubzapfen oder Mittellager sich selbsttätigCrankshaft lathes, in which the control of the workpiece circulation and the Working movements of the tools takes place automatically are known. With such lathes the crankshafts only need to be opened and unclamped by hand and the machine set in motion, while the rest the turning of the lifting arm and the lifting pin or center bearing is automatic

ίο vollzieht.ίο takes place.

Der gesamte selbsttätig erfolgende Arbeitsvorgang zerfällt dabei in folgende Teilbewegungen des Werkstückes bzw. der Werkzeuge :The entire automatically occurring work process is broken down into the following partial movements of the workpiece or the tools:

i. Selbsttätige Steigerung der Umdrehungszahl des Werkstücks, so daß bei der fortschreitenden Verringerung des Drehdurchmessers vom äußersten Durchmesser an einem Hubschenkel bis zum innersten Durchmesser des zugehörigen Hubzapfens die Schnittgeschwindigkeit gleichbleibt.i. Automatic increase in the number of revolutions of the workpiece, so that the progressive reduction of the turning diameter from the outermost diameter at one Lift arm to the innermost diameter of the associated crank pin the cutting speed remains the same.

2. Selbsttätige Verringerung des Planvorschubs der Werkzeuge in einer oder mehreren Stufen, so daß zuerst die Hubschenkel mit einem größeren Vorschub geschruppt werden, dann der Vorschub sich verringert, wenn die Werkzeuge die Hubzapfen selbst auszuschruppen beginnen und unter Umständen eine zweite Vorschubverringerung stattfindet, um das Schruppen der Hubzapfen in ein Schlichten überzuleiten, kurz bevor der Fertigdurchmesser der Zapfen erreicht ist. Ebenso wird auch beim Drehen der Mittellager und der anliegenden Schenkel verfahren. 2. Automatic reduction of the plan feed of the tools in one or more stages, so that first the lifting legs are roughed with a larger feed, then the feed is reduced when the tools begin to rough out the crank pins themselves and, under certain circumstances, a second feed reduction takes place in order to achieve this To convert roughing of the crank pins into finishing shortly before the finished diameter of the pins is reached. The same procedure is followed when rotating the central bearing and the adjacent legs.

3. Selbsttätige Auslösung des Werkzeugvorschubs, wobei sich aber das Werkstück noch eine gewisse Zeit weiterdreht, so daß bei stillstehendem Werkzeug ein feines Nachschälen der gedrehten Zapfen stattfindet.3. Automatic triggering of the tool feed, but with the workpiece continues to turn for a certain time, so that fine peeling can be carried out when the tool is at a standstill the turned tenon takes place.

4. Selbsttätige Beendigung des Werkstückumlaufs und gleichzeitiger, beschleunigter Rückzug der Werkzeuge in die Anfangsstellung. 4. Automatic termination of workpiece circulation and simultaneous, accelerated Retraction of the tools to the starting position.

Die selbsttätige Regelung des Werkstück-Umlaufs derart, daß bei abnehmendem Drehdurchmesser infolge gleichzeitiger Steigerung der Umdrehungszahlen des Werkstücks die Schnittgeschwindigkeit ungefähr gleichbleibt, ist hauptsächlich bei Plandrehbänken und Abstechmaschinen bekannt.The automatic regulation of the workpiece circulation in such a way that with decreasing turning diameter as a result of the simultaneous increase in the number of revolutions of the workpiece, the cutting speed remains approximately the same, is mainly known from facing lathes and parting off machines.

Auch sind durch elektrische oder mechanische Mittel erzielte Regelungen der Vorschubbewegung von Werkzeugen (Arbeitsund Eilbewegung) bekannt. Hierzu kann auch die Verringerung des Planvorschubs kurz vor Erreichung des Fertigdurchmessers gerechnet werden, weil dies der Praxis eines geübten Drehers beim gewöhnlichen Arbeiten auf einer Drehbank entspricht.There are also controls of the feed movement achieved by electrical or mechanical means known from tools (working and rapid movement). This can also be done by reducing the plan feed rate be expected shortly before reaching the finished diameter, because this is the practice of a experienced lathe operator doing normal work on a lathe.

Als Mittel zur Regelung der Arbeits- und Eilbewegung von Werkzeugen werden beiAs a means of regulating the working and rapid movement of tools,

vorzugsweise mechanischer Schalteinrichtung in der Regel Kurvenwalzen benutzt, welche durch verschiedene Steigung der aufgeschraubten Kurven eine Veränderung der Vorschubgrößen oder Vorschubrichtungen der Werkzeuge bewirken. Bei vorzugsweise elektrischer Regelung wird in der Regel ein allein für den Vorschubantrieb dienender Gleichstromregelmotor durch Nebenschlußregelung to in der Drehzahl so verändert bzw. umgesteuert, daß sich die gewünschten Arbeits- und Eilbewegungen der Werkzeuge ergeben.preferably mechanical switching device usually used cam rollers, which due to different slopes of the screwed curves a change in Effect feed sizes or feed directions of the tools. With preferably electrical Control is usually a direct current control motor that is used solely for the feed drive by shunt regulation to in the speed changed or reversed, that the desired work and rapid movements of the tools result.

Bei der Benutzung von Kurvenwalzen für die Vorschubregelung ergibt sich der Nachteil, daß eine Umstellung der Maschine für die Bearbeitung von verschieden geformter Kurbelwellen so gut wie unmöglich ist, weil das Auswechseln der Kurven und das Aufeinanderabstimmen aller von ihnen abgeleiteter Vorrichtungen zu schwierig und zeitraubend ist, so daß solche Kurbelwellen-Drehbänke in der Praxis tatsächlich nur als sogenannte Einzweckmaschinen verwandt werden, d. h. also nur für eine bestimmte Größe und Form einer Kurbelwelle.When using cam rollers for the feed control results in the disadvantage that a changeover of the machine for the machining of differently shaped crankshafts is as good as impossible because the swapping of the curves and the matching of all derived from them Devices too difficult and time consuming, making such crankshaft lathes in practice actually only used as so-called single-purpose machines, d. H. so only for a certain size and shape of a crankshaft.

Die Verwendung von Gleichstromregelmotoren für die Vorschubänderung ist nur in Ausnahmefällen möglich, weil meistens nur Drehstrom in den AVerkstätten zur Verfügung steht und daher von der elektrischen Regelung kein Gebrauch gemacht werden kann.The use of DC control motors to change the feed rate is only possible in Exceptional cases are possible because mostly only three-phase current is available in the A workshops and therefore no use can be made of the electrical control.

Bei der nachstehend beschriebenen Erfindung war die Aufgabe zu lösen, eine einfache Schalteinrichtung auszubilden, welche den eingangs unter Punkt 1 bis 4 beschriebenen selbsttätigen Arbeitsverlauf bewerkstelligt und hierbei die vorstehend genannten Nachteile der seither bekannten Einrichtungen für diesen Zweck beseitigt, vor allen Dingen ein schnelles und leichtes Umstellen der ineinanderspielenden, selbsttätigen Arbeitsvorgänge für verschiedene Größen und Formen von Kurbelwellen ermöglicht.In the invention described below The task to be solved was a simple one To train switching device, which is described at the beginning under points 1 to 4 automatic work process accomplished and here the disadvantages mentioned above of the facilities known since then for this purpose, above all one quick and easy changeover of the interrelated, automatic work processes for different sizes and shapes of crankshafts.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf den Zeichnungen Abb. 1, 2, 2a, 3, 3a und 4 bis 4b dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawings Fig. 1, 2, 2a, 3, 3a and 4 to 4b.

Die Abb. 1 und 2 (nebeneinandergelegt) geben einen Überblick über den Zusammenhang der Getriebeanordnung der Kurbelwellen-Drehbank einschließlich der die Erfindung darstellenden Schalteinrichtung für die selbsttätige Arbeitsweise.Figs. 1 and 2 (placed side by side) give an overview of the relationship the gear assembly of the crankshaft lathe including the invention representative switching device for the automatic mode of operation.

Die Abb. 2a zeigt eine Seitenansicht der Werkzeughalter.Fig. 2a shows a side view of the tool holder.

Die Abb. 3 und 3a zeigen die besondere Ausbildung der Schalteinrichtung in Ouer- und Längsschnitt und dieFigs. 3 and 3a show the special design of the switching device in Ouer- and longitudinal section and the

Abb. 4 bis 4b in schematischer Darstellung die verschiedenen Stellungen der zu der Schalteinrichtung gehörenden Kupplungen. Der Antrieb der Kurbelwellen-Drehbank erfolgt, wenn Gleichstrom zur Verfügung steht, durch einen Gleichstromregelmotor 1 . (Abb. ι und 2), andernfalls durch einen Drehstrommotor, der über die Reibkupplung 2 einen in bekannter Weise für verschiedene mechanische Geschwindigkeitswechsel eingerichteten Spindelstock 3 antreibt. Von dem großen Antriebsrad auf der Hauptspindel des Spindelstocks wird weiterhin die im Maschinenbett entlang geführte Welle 4 für den Antrieb des Reitstocks 5 in Bewegung gesetzt.Fig. 4 to 4b in a schematic representation of the different positions of the clutches belonging to the switching device. If direct current is available, the crankshaft lathe is driven by a direct current control motor 1. (Fig. Ι and 2), otherwise by a three-phase motor which drives a headstock 3 set up in a known manner for various mechanical speed changes via the friction clutch 2. From the large drive wheel on the main spindle of the headstock, the shaft 4, which is guided along the machine bed, is set in motion to drive the tailstock 5.

Von der Welle 4 aus wird in üblicher Weise der Vorschubantrieb abgeleitet, und zwar mittels der Rädergetriebe 6 und 7, Zugspindel 8 und Schloßkastengetriebe 9 zur Planzugspindel 10.The feed drive is derived from the shaft 4 in the usual way, and although by means of the gear train 6 and 7, tension spindle 8 and lock case gear 9 for Face tension spindle 10.

Die Planzugspindel 10 ist mit Rechts- und Linksgewinde versehen und bewegt die Werkzeugträger 11 und 12 in der Richtung auf die Kurbelwelle zu oder von ihr weg.The cross-tensioning spindle 10 is provided with right-hand and left-hand threads and moves the tool carriers 11 and 12 in the direction towards or away from the crankshaft.

Von der Gewindespindel 10 aus wird in bekannter Art über die Stirnräder 13 und Schneckengetriebe 14 die Schaltwelle 15 angetrieben, auf der die Schaltscheiben 16 und 17 sitzen. Beim Antrieb der Kurbelwellen-Drehbank durch einen Gleichstromregelmotor sitzt auf der Schaltwelle 15 auch noch ein Kettenrad 18, von dem aus in bekannter Weise ein Anlasser 19 für die Geschwindigkeitssteigerung des Motors 1 zwecks Gleichhaltens der Schnittgeschwindigkeit bei abnehmendem Drehdurchmesser bewegt wird.From the threaded spindle 10 is in a known manner via the spur gears 13 and Worm gear 14 driven the selector shaft 15, on which the switching disks 16 and 17 sit. When driving the crankshaft lathe by means of a direct current regulating motor, there is also a seat on the switching shaft 15 Chain wheel 18 from which, in a known manner, a starter 19 for increasing the speed of the engine 1 for the purpose of keeping the same the cutting speed is moved with decreasing turning diameter.

Die Übersetzung von der Supportspindel 10 auf die Schaltwelle 15 ist derart, daß bei 200 mm Weg der Supportschieber die Schaltwelle 15 eine Umdrehung macht. Hierbei wirkt die zum Gegenstand der Erfindung gehörende Schaltscheibe 16 (Abb. 3) eine Drehbewegung der seitlich mit Einschnitten versehenen Kupplungsmuffe 20. Diese Kupplungsmuffe schließt in der Stellung gemäß Abb. 4 die Kupplung 21 für die Räderübersetzung 23, 24 (Abb. 3a) des gewöhnlichen Vorschubantriebs, während die Stellung gemäß Abb. 4a die Kupplung 22 für die Räderübersetzung 25, 26 einrückt, womit ein auf ein Viertel der gewöhnlichen Vorschubgröße verringerter Vorschub eintritt, wie er zum Fertigdrehen der Hubzapfen notwendig ist. Für die Bewegung der Kupplungsmuffe 20 gleitet auf der Schaltscheibe 16 (Abb. 3) ein unter Federdruck stehender Bolzen 27, der über ein Zahnsegment 28 die Verdrehung der Kupplungsmuffe' 20 bewirkt. Solange der Bolzen 27 sich auf dem Kranz 29 der Schaltscheibe 16 befindet, ist die Kupplungsmuffe 20 in der Stellung gemäß Abb. 4, wobei, wie bereits oben gesagt, der gewöhnliche Vorschubantrieb über die Räder 23, 24 erfolgt, elangt der Bolzen 27 während der DrehungThe translation from the support spindle 10 on the switching shaft 15 is such that at 200 mm travel of the support slide the switching shaft 15 makes one turn. This is what belongs to the subject matter of the invention Switching disk 16 (Fig. 3) a rotary movement of the laterally provided with notches coupling sleeve 20. This coupling sleeve closes in the position shown in Fig. 4, the clutch 21 for the gear ratio 23, 24 (Fig. 3a) of the usual feed drive, while the position according to Fig. 4a the clutch 22 for the gear ratio 25, 26 engages, with which a a quarter of the usual feed size reduced feed occurs, as it was for the Finish turning the crank pin is necessary. For the movement of the coupling sleeve 20 A spring-loaded bolt 27 slides on the switching disk 16 (Fig. 3), the The rotation of the coupling sleeve '20 is effected via a toothed segment 28. As long as the Bolt 27 is on the rim 29 of the switching disk 16, is the coupling sleeve 20 in the position shown in Fig. 4, where, as already said above, the usual feed drive takes place via the wheels 23, 24, the bolt 27 reaches during the rotation

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der Schaltscheibe 16 auf die Stufe 30 der mit der Schaltscheibe verbundenen Federklinke 31, so dreht er die Kupplungsmuffe 20 in die Stellung gemäß Abb. 4a, wobei dann der Vorschubantrieb über die Räder 25 und 26 mit Verringerung auf ein Viertel der gewöhnlichen Größe erfolgt. Bei der Weiterbewegung der Schaltscheibe 16 kommt der Bolzen 27 auf die Abstufung 32, in welcher er die Kupplungsmuffe 20 in die Stellung gemäß. Abb. 4b bewegt, in der beide Kupplungen 21 und 22 und damit der Vorschubantrieb ausgerückt sind.the switching disk 16 on the stage 30 of with the switching disk connected spring pawl 31, so he rotates the coupling sleeve 20 in the Position according to Fig. 4a, in which case the feed drive via the wheels 25 and 26 with Reduction to a quarter of the usual size takes place. When moving on the switching disk 16 comes the bolt 27 on the gradation 32, in which he the Coupling sleeve 20 in the position according to. Fig. 4b moves, in which both clutches 21 and 22 and thus the feed drive are disengaged.

Bei der nachstehend noch beschriebenen Eilrückbewegung der Supporte wird die Schaltscheibe 16 rückwärts gedreht, wobei sich die Federklinke 31 in die gestrichelte Lage zurücklegt, so daß sich der Bolzen 27 wieder auf den Kranz 29 der Schaltscheibe 16 aufsetzen kann und hierbei die Kupplung 21 für den gewöhnlichen Vorschubantrieb wieder eingerückt wird.During the rapid return movement of the supports described below, the Switching disk 16 rotated backwards, the spring pawl 31 in the dashed line Position covered so that the bolt 27 is back on the ring 29 of the switching disk 16 can put on and here the coupling 21 for the usual feed drive is re-indented.

Die zweite Schaltscheibe 17 auf der von der Supportspindel 10 angetriebenen Schaltwelle 15 ist in an sich bekannter Weise mit Anschlägen versehen zur Bewegung von elektrischen Schaltern, von denen die Schalter 33 und 34 (Abb. 1) das Ein- und Ausrücken des die Eilbewegung der Supporte erzeugenden Motors 36 bewirken und der Schalter 35 das Einschalten eines Zeitrelais 37 besorgt, das mit dem Zugmagneten 38 (Abb. 2) in Verbindung steht. Letzterer bewegt einerseits durch das Gestänge 39 die Hauptantriebskupplung 2 (Abb. 1) im Spindelkasten, andererseits durch das Gestänge 40 und das Zahn segment 41 die Kupplung 42, die den Antrieb der Zugspindel 8 vermittelt, von der aus, wie schon eingangs gesagt wurde, die Supportspindel 10 über die im Schloßkasten untergebrachten Getriebe 9 ihre Bewegung erhält. Bei Linksstellung der Kupplung 42 erfolgt der Antrieb der Zugtspindel 8 über das Rädergetriebe 7 für den Arbeitsvorschub der Werkzeuge, bei Rechtsstellung der Kupplung 42 über die vom Eilbewegungsmotor 36 angetriebene Übersetzung 43 für den raschen Rücklauf der Supporte 11 und 12. Das Zeitrelais kann so eingestellt werden, daß es etwa 8 bis 10 Sekunden nach dem durch die Kupplungsmuffe 20 erfolgten Ausrücken des Vorschubantriebs in Tätigkeit tritt, so daß also nach der Fertigbearbeitung der Zapfen der Hauptantriebsmotor und damit das Werkstück noch einige Umdrehungen machen, um eine recht glatte Oberfläche der Hubzapfen zu erhalten.The second switching disk 17 on the switching shaft 15 driven by the support spindle 10 is provided in a manner known per se with stops for moving electrical switches, of which the switches 33 and 34 (Fig. 1) engage and disengage the rapid movement of the supports cause generating motor 36 and the switch 35 worried the switching on of a timing relay 37, which is connected to the pull magnet 38 (Fig. 2). The latter moves on the one hand the main drive coupling 2 (Fig. 1) in the headstock through the linkage 39, on the other hand through the linkage 40 and the tooth segment 41, the coupling 42, which provides the drive of the tension spindle 8, from which, as already said at the beginning, the support spindle 10 receives its movement via the gear 9 housed in the lock case. When the clutch 42 is in the left position, the tension spindle 8 is driven via the gear train 7 for the working feed of the tools, when the clutch 42 is in the right position via the transmission 43 driven by the rapid movement motor 36 for the rapid return of the supports 11 and 12. The time relay can be set in this way that it comes into action about 8 to 10 seconds after the feed drive has disengaged through the coupling sleeve 20, so that after finishing the pins, the main drive motor and thus the workpiece still make a few turns to obtain a fairly smooth surface of the crank pin .

Durch die Erfindung der Schaltscheibe 16With the invention of the switching disk 16

mit der Federklinke 31 und dem Federbolzen 27 zur Steuerung der Vorschubbewegungen, in Verbindung mit einer an sich bekannten Schaltscheibe 17 zur Steuerung der Leerlaufbewegungen mittels der elektrischen Schalter 33, 34 und 35 für den Eilbewegungsmotor 36, Zeitrelais 37 und Zugmagnet 38, wird erreicht, daß Kurbelwellendrehbänke mit dieser besonderen Ausbildung der Steuerung halbselbsttätig in der beschriebenen Art arbeiten und trotzdem in einfacher Weise für die Bearbeitung von verschiedenen Größen und Formen von Kurbelwellen umgestellt werden können, während die bisher bekannten Kurvenwalzen für die Steuerung von solchen Maschinen nach den Erfahrungen der Praxis nur die Bearbeitung einer einzigen, bestimmten Kurbelwelle ermöglichen, weil die Umstellung für eine andere Art von Kurbelwellen zu schwierig und zeitraubend ist. Kurbelwellen-Drehbänke mit der neuen Steuereinrichtung können dagegen bei Reihenanfertigung sowohl für große wie auch für kleine Stückzahlen von Kurbelwellen verwendet werden, weil auch bei kleinen Stückzahlen die Umstellung für eine andere Form von Kurbelwellen einfach und schnell geschehen kann.with the spring pawl 31 and the spring bolt 27 for controlling the feed movements, in conjunction with a known per se Switching disk 17 for controlling the idling movements by means of the electrical switch 33, 34 and 35 for the rapid movement motor 36, time relay 37 and pull magnet 38, is achieved, that crankshaft lathes with this special design of the control work semi-automatically in the type described and still in a simple way for processing different sizes and Shapes of crankshafts can be switched, while the previously known cam rollers for the control of such machines according to the experience in practice only the processing of a single, certain Crankshaft allow because the conversion for a different type of crankshaft is too difficult and time consuming. Crankshaft lathes with the new control device can, on the other hand, with series production both for large and for small numbers of crankshafts are used, because even with small numbers the changeover to another form of crankshaft is quick and easy can.

Claims

Claim:

Switching device for semi-automatic crankshaft lathes, thereby characterized in that on a switching disk (16) driven by the support a spring bolt (27) slides, which over a toothed segment (28) one with notches provided coupling sleeve (20) controls in the feed gear so that when the spring bolt (27) is seated on the Wreath (29) of the switching disc the gear ratio (23, 24) for the ordinary Tool feed is engaged when the spring bolt is seated on the nose (30) one with the switching disk connected spring pawl (31), however, the gear ratio (25, 26) is engaged is, which reduces the ordinary feed to a quarter of its size for the purpose of finishing turning the crankpins when the spring bolt is seated in the recess (32) of the indexing disc, the feed drive is reduced is interrupted, whereby at the same time a switching disk sitting on the same shaft with the * switching disk '(16) (17) electrical switches (33, 34) moved in such a way that, on the one hand, after finishing the crankshaft journal the switching on and off of a causing the rapid return movement of the tool supports Motor (36) is completed and on the other hand, a timer relay by a switch (35) (37) is put into action, which

this is set so that in a certain Time after the tool feed has been disengaged, the main drive clutch (2) in the headstock by a pull magnet (38) and linkage

(39) disengaged and at the same time the coupling (42) is operated by the linkage (40) is j so that, driven by the motor (36), the rapid return movement of the Tool supports.

For this, 2nd sheet of drawings