DE569852C - Steuerung fuer Mehrspindelautomat mit getrenntem Antrieb fuer Arbeits- und Leerwege - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrspindlige selbsttätige Revolverdrehbank, bei welcher ein bestimmtes Drehteil fortschreitend arbeitsgangweise an mehreren Spindeln gleichzeitig bearbeitet und somit nach jeder Trommelschaltung ein Teil fertiggestellt wird. Die Xeuheit besteht darin, daß eine vordere und hintere Kurvenwelle für den Arbeitsvorschub der Seitenschlitten sowie eine mittlere, nicht durchgehende Kurventrommelwelle für den Arbeitsvorschub des zentralen Werkzeugschlittens, welche untereinander zwangsläufig verbunden sind, ihren Antrieb von einer längs der ganzen Maschine verlaufenden Hilfswelle erhalten, die ständig mit einer von zwei möglichen Geschwindigkeiten angetrieben wird. Ferner erfolgt der Leergang des zentralen Werkzeugschlittens unter Stillsetzung seiner Arbeitskurve durch eine auf der Arbeitskurventrommelwelle gelagerte besondere Kurventrommel, die ihren abschaltbaren Antrieb ebenfalls von der Hilfswelle erhält. Die Übertragung der Bewegungen der Arbeits- und Leerlaufkurve auf den zentralen Werkzeugschlitten geschieht unter \^rermittlung eines Zahnrades, welches in einem von der Leerlaufkurve bewegten Hilfsschieber gelagert ist und mit einer verstellbaren Zahnstange im Eingriff steht, die durch die Arbeitskurve verschoben wird. Die Bewegungen, wie Schalten der Spindeltrommel, Spannen und Vorschieben der Werkstoffstangen, erfolgen durch eine nicht durchgehende Kurvenwelle, die wiederum durch die Hilfswelle mittels Kupplung angetrieben wird, wobei die Kupplung durch die Hauptkurvenwelle gesteuert wird. Der Rückzug der Seitenschlitten wird durch Kurvenscheiben auf der Spannkurvenwelle erzwungen. Ferner erfolgt der Antrieb der Hilfswelle über ein Schieberad, welches durch Verschieben einerseits mit dem Handantrieb und andererseits mit dem Kraftantrieb gekuppelt werden kann. Die bis jetzt bekanntgewordenen Mehrspindelautomaten sind mit einer in der Mitte des Bettes angeordneten Kurvenwelle ausgerüstet, auf welcher die einzelnen Kurven für die Arbeits- und Leerwege befestigt sind. Hierbei müssen die Kurventrommel durchmesser sehr groß gewählt werden, da alle Bewegungen während einer LTmdrehung dieser Kurvenwelle ausgeführt werden müssen. Dabei sind für jedes Arbeitsstück besonders aufgesetzte Kurvenstücke notwendig. Die Steigungswinkel dieser Kurvenstücke müssen dabei sehr steil gewählt werden, wodurch aber die Kurvenhebel bei starken Drücken oft zerbrechen und weshalb die Geschwindigkeit nur bis zu einer mäßigen Höhe gesteigert werden kann. Außerdem muß diese Kurvenwelle abwechselnd rasch und langsam angetrieben werden, was eine umständliche und empfindliche Antriebseinrichtung erfordert, wobei die einzelnen Schlitten beim Auflaufen auf die Kurven harte Schläge auszuhalten haben und außerdem die Bewegungen ungenau ausfallen, so daß jeweils ein gewisser, einen Zeitverlust bedingender Spielraum ge-

geben werden muß, damit die Werkzeuge nicht auf dem raschen Gang in das Werkstück hineinrennen.

Außerdem sind die bekannten mehrspindligen Automaten, bei denen die Zentralwerkzeugschlitten durch Kurven bewegt werden, mit der Gewindes chneideinrichtung und den Hilfsvorrichtungen an eine besondere Spindeleinteilung gebunden, so daß der Abstich ίο und Material vorschub nicht immer an derselben Spindel erfolgen kann. Ferner ist dort stets eine und dieselbe Spindel als Gewindeschneidspindel ausgebildet, oder· die Schnellbohreinrichtung ist auf eine oder höchstens zwei Spindeln beschränkt. Ferner liegt der Angriffspunkt der Vorschubkraft meist außerhalb des Spindelkreises, so daß die Schlitten beim Arbeiten Ecken und keine genaue oder schwere Arbeit leisten können. Es sind auch Mehrspindler bekanntgeworden, bei denen der Werkzeugschlitten zentral durch eine Schraubenspindel bewegt wird, jedoch 'ist die Umsteuerung einer Spindel zu ungenau und die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung so groß, daß sie keine Betriebssicherheit gewährleistet und ständig Störungen auftreten. Außerdem lassen sich die Maschinenbetten bei großen Trommelkurven nicht so starr ausführen, wie dies zur Aufnahme der bei diesen Maschinen auftretenden großen Kräfte notwendig ist. Besonders große Schwierigkeiten bereitet die Abführung der Späne, da die im Innern des Bettes angebrachten Getriebe und die ungünstige Spindeleinteilung einen freien Spandurchgang verhindern.

Diese Übelstände beseitigt die Erfindung durch eine neuartige Antriebsweise und Anordnung der Kurvenwellen.
Die Maschine ist auf der Zeichnung als Sechsspindler dargestellt, kann jedoch ebensogut als Vier- oder Fünfspindler gebaut werden. Im Bedarfsfalle lassen sich die Getriebe so umstellen, daß der Sechsspindler auch als doppelter Dreispindler arbeiten kann.

Die Zeichnung zeigt in

■ Abb. ι eine Vorderansicht der Maschine,. Abb.2 eine Stirnansicht von der Werkstoffseite;

Abb. 3 ist ein Querschnitt gegen die Spindeltrommel gesehen;

Abb. 4 ist ein Querschnitt durch den zentralen Werkzeugschlitten;

Abb. 5 ist ein Längsschnitt durch den zentralen Werkzeugschlitten und dessen Antrieb; Abb. 6 ist eine schaubildliche Darstellung

der Getriebeanordnung, und zwar ist alles in einer Horizontalebene gezeichnet.

Aus Abb. ι geht hervor, daß auf der Spänepfanne 1, die gleichzeitig als Untergestell für den Automaten dient, das Maschinenbett 2 aufgesetzt ist. Auf der linken Seite des Bettes 2 ist der Spindelkasten 3 und auf der rechten Seite der Antriebskasten 4 angeordnet. Beide Kasten 3 und 4 sind durch eine Brücke 5 und durch die Zentralhohlwelle 6 miteinander verbunden. Auf der Hohlwelle 6 gleitet der Revolverkopf 7, der durch die auf dem Maschinenbett 2 angeordneten Führungen 9 gegen Verdrehung gesichert ist. Die Querschnitten 10 und 11 sind, wie aus Abb. 3 ersichtlich ist, auf dem Bett 2 und die Querschlitten 12 und 13 an der Brücke 5 angeordnet. Der Antrieb der Maschine erfolgt durch die Riemenscheibe 14, die im Antriebskasten 4 gelagert und durch eine Schutzhaube 15 abgedeckt ist. Für elektrischen Antrieb durch einen Motor 17 ist an der Spänepfanne ι ein Träger 16 vorgesehen. Die Seitenschlitten 10 bis 13 werden durch zwei Kurvenwellen 18 und 19 bewegt, von denen eine auf der Vorderseite und eine auf der Rückseite des Maschinenbettes 2 angeordnet ist. Die Bewegung der einzelnen Ouerschlitten erfolgt, wie üblich, durch Kurvenscheiben 8g (Abb. 6), 21, 22, 210, 220 und 222 undZahnsegmenthebel 23 (Abb. 3), die auf den Wellen 24 und 25 im Bett drehbar gelagert sind.

Wie aus Abb. 5 ersichtlich ist, erhält der Werkzeugschlitten 7, 8 seine Bewegung durch zwei auf einer Welle 26 angeordnete Trommelkurven 29 und 30, die durch zwei getrennte, in zwangsläufiger Verbindung - stehende Antriebseinrichtungen absatzweise in Umdrehung versetzt werden. Die Kurve 29 bewirkt den Arbeitsgang des Werkzeugschlittens 7, 8, während die Kurve 30 dessen Leerbewegungen vollführt. Die Kurve 29 gibt ihre Bewegung an einen Schieber 31 ab, der eine in ihrer Längsrichtung verstellbare Zahnstange 32 trägt. Die Zahnstange 32 greift in ein Zahnrad 33 und dieses wieder in eine am Werkzeugschlitten 7, 8 befestigte Zahnstange 34 ein. Das Zahnrad 33 ist in einem Schlitten 35 drehbar gelagert, welcher i°5 seine Bewegung durch die Kurve 30 erhält. Wie aus Abb. 4 hervorgeht, ist das Zahnrad 33 derart angeordnet, daß der Angriff der auf den Werkzeugschlitten 7, 8 zu übertragenden Kraft innerhalb der durch die Führungeng no sowie die Mittelwelle 6 begrenzten Dreiecksfläche und innerhalb des Spindelbereichs erfolgt, so daß ein Ecken des Werkzeugschlittens 7, 8 selbst bei schweren Schnitten ausgeschlossen ist. Wie aus Abb. S ersichtlich ist, wird beim Hinundhergehen des Schlittens 35 das Zahnrad 33 entweder über die Zahnstange 32 oder über die Zahnstange 34 abgewälzt, je nachdem der Werkzeugschlitten 7, S oder der Schieber 31 mehr Widerstand bietet. Ist z. B. der Schlitten 35 in seiner linken Totlage, wie in Abb. 5 gezeichnet.

flinch die Kurve 30 festgehalten, so wird die Bewegung der Kurve 29 direkt auf den Werkzeugschlitten 7, 8 so übertragen, daß der Werkzeugschlitten 7, 8 genau denselben Weg nach links ausführt, um den der Schieber 31 durch die Kurve 29 nach rechts verschoben wird. Während des Arbeitens der Kurve 29 steht also die Leerlaufkurve 30 still. Hat aber die Arbeitskurve 29 ihre höchste Stellung erreicht, d.h. der Schieber 31 steht in der rechten Totlage, der Werkzeugschlitten 7. 8 ist also in seiner äußersten linken Stellung angelangt, so wird die Bewegung der Kurve 30 eingeleitet, und diese zieht den Schlitten 35 nach rechts. Da aber der Schieber 31 in seiner Totlage an einem Anschlag im Maschinenbett anliegt, kann die Zahnstange 32 keine Bewegung nach rechts ausführen, das Rad 33 rollt also in der Zahnstange 32 ab und zieht den Werkzeugschlitten 7, 8 in seine äußerste rechte Stellung zurück. Da der Schlitten 35 am Drehpunkt des Rades 33 angreift, macht der Werkzeugschlitten 7, 8 einen Weg, der dem doppelten Kurvenhub der Leerlaufkurve 30 entspricht. Durch diese Einrichtung ist es möglich, den Kurvenhub für den Rücklauf auf die Hälfte des Schlittenweges zu verringern, so daß man die Trommelkurve auf den halben üblichen Durchmesser verkleinern und damit auch deren Geschwindigkeit bedeutend erhöhen kann. Ferner kann durch die Verteilung der Arbeitsund Leerwege auf zwei Kurven auch die Arbeitskurve wesentlich verkleinert werden.

Hierdurch erhält man ein viel widerstandsfähigeres Maschinenbett, als es bei den bisherigen Mehrspindlern mit zentraler Kurvenwelle der Fall war. da die Kurven viel weniger Platz beanspruchen als die bisherigen großen Trommelkurven und daher sehr gut im Innern des Bettes 2 untergebracht werden können.

Da die Leerlaufkurve 30 jeweils eine volle Umdrehung ausführt, wird der Schlitten 35 auf der zweiten Hälfte der Kurvendrehung von der rechten Totlage wieder in die linke Totlage verschoben. Da nun der Werkzeugschlitten 7, 8 durch sein Gewicht mehr Kraft zur Verschiebung erfordert als der Schieber 31, wird letzterer zuerst nach links verschoben, und zwar so weit, bis seine Kurvenrolle wieder auf den Anfang der Kurve 29 auftrift't und ein Weitergehen verhindert. Ist nun die Kurve 30 noch nicht in ihrer Endstellung angelangt, so wird die noch verbleibende restliche Bewegung auf den Werkzeugschlitten 7, 8 übertragen, d. h. die Werkzeuge werden durch die Kurve 30 auf dem raschen Leergang wieder bis zum Schnitt angestellt, worauf dann, da die Kurve 29 inzwischen wieder in Umdrehung versetzt wurde, der Arbeitsweg sofort wieder beginnt. Da die Rücklaufbewegung" also nicht durch die Arbeitskurve 29 bewirkt wird, kann die Kurvenstrecke, die dem Rücklauf entspricht, auf der Kurve 29 sehr steil, d.h. fast senkrecht sein, so daß auf der Arbeitskurve nahezu keine Wegstrecke für den Rücklauf erforderlich ist. Auch dieser Umstand gestattet wieder eine kleine Arbeitskurventrommel. Auf der Rücklaufkurve 30 steht somit durch das Trennen der Leerlaufkurve von der Arbeitskurve für den Rücklauf der volle L^Tmfang zur Verfügung. Die Kurven arbeiten daher trotz erhöhter Geschwindigkeit sehr sanft.

Der Antrieb der Arbeitskurve 29 erfolgt über Schneckenrad 27 und Schneckenwelle 28, Kegelräder 95 und Kupplung 96 von der Welle 80 aus, die, wie aus Abb. 6 hervorgeht, hinten am Maschinenbett 2 gelagert ist. Von derselben Welle 80 wird durch Kupplungsscheibe 101 und Mitnehmerrad 102 über Räder 100, 160, 161 und 162 und Rad 97, das mit der Kurventrommel 98 fest verbunden und lose auf der Welle 19 angeordnet ist, auch die Leerlaufkurve 30 angetrieben. Der absatzweise Wechsel der Bewegung dieser beiden Kurven erfolgt durch eine auf der hinteren Kurvenwelle 19 befestigte Nockenscheibe 103, und zwar jeweils in dem Zeitpunkt, in welchem die Arbeitskurve 29 ihre höchste Stellung erreicht hat, d. h. wenn der Werkzeugschlitten 7, 8 am Ende der Arbeitsbewegung angelangt ist. Diese Nockenscheibe 103 rückt durch den Hebel 104 die Klinke der Scheibe 101 in bekannter Weise ein und aus, und zwar bleibt die eingerückte Stellung so lange bestehen, bis die Kurve 30 eine volle Umdrehung gemacht hat.

Wird der Arbeitsgang der Kurve 29 voll ausgenutzt, so daß für den Rücklauf auf dieser Trommel kein Kurvenweg mehr zur Verfügung steht, so kann die Arbeitskurve 29 während der Bewegung der Leerlaufkurve, die ja immer auf dem Schnellgang erfolgt, i°5 zeitweise stillgesetzt werden. Das Stillsetzen der Kurve 29 erfolgt durch die lose auf der Kurvenwelle 19 angeordneten Kurve 98, den Hebel 99 und Kupplung 96. Ebenso rückt die Kurve 98 auch die Bewegung für die Arbeitskurve 29 wieder ein. Wie aus Abb. 4 ersichtlich ist, erfolgt der Antrieb der beiden Kurvenwellen 18 und 19 ebenfalls durch die Schneckenwelle 28, und zw-ar sind die Schneckenräder 27 auf den Wellen-18, 19 und 26 gleich groß, so daß alle drei Wellen zu gleichen Zeiten und mit gleicher Geschwindigkeit gedreht und gleichzeitig stillgesetzt werden. Die Leerlauf kurve 30 ist jedoch lose auf der Welle 26 angeordnet, da diese mit anderer Geschwindigkeit als die Kurve 29 umlaufen muß.

Die Einleitung aller Bewegungen erfolgt vom Hauptantrieb aus, und zwar sitzt die Hauptantriebsscheibe 14 auf der zentralen Antriebswelle 40. Von dieser Welle 40 wird sowohl der Antrieb für die Arbeitsspindeln über die Räder 41, 42 und 43, wie Abb. zeigt, als auch der Antrieb der Bohr- und Gewindeschneideinrichtung durch die Räder 46, 47 und Welle 48 abgeleitet. Die Ableitung der Bewegung für die Welle 80 von der Welle 40 erfolgt durch Kettenrad 126 und Kette 125 über einen Getriebekasten, der in Abb. 6 nur schaubildlich angedeutet ist und der die Räder 120, 119 und 121 für den schnellen Leergang sowie die Wechselräder 112, 113, 114, 115, 116, 117 für den Arbeitsgang enthält. Der - Arbeitsgang sowie der Leergang arbeiten zur gegebenen Zeit auf eine Welle 111, die durch eine Kupplung 110 abwechselnd mit diesen beiden Bewegungsübertragungen gekuppelt werden kann. Die Steuerung dieser Kupplung erfolgt durch eine Kurve 122, die durch eine an sich be-. kannte Klinkenkupplung ein- und ausgerückt wird. Das Ein- und Ausrücken erfolgt in an sich ebenfalls bekannter Weise unter Vermittlung des Gabelgestänges 123 durch eine auf der Kurvenwelle 19 befestigte Nockenscheibe 124. Die Übertragung der Bewegung von dem Getriebekasten bzw. der Welle 111 nach der Welle 80 erfolgt durch die beiden Räder 106 und 105. Das Rad 106 ist als Schieberad mit zwei Kupplungen ausgebildet. Dieses kann entweder mit der auf der Welle in sitzenden Kupplung 109 oder mit dem Kupplungsrad 107, das mit der Handkurbelwelle 108 in Verbindung steht, gekuppelt werden. Die Verschiebung des Kupplungsrades 106 erfolgt durch einen Handhebel 127. Diese Einrichtung verhindert in sehr einfacher Weise das Einrücken der Handbewegung während des Laufes der Maschine, und außerdem steht die Handkurbel still, solange die Welle 80 mit dem Kraftantrieb gekuppelt ist. Da die Welle 80 sowohl mit der langsamen Drehzahl des Arbeitsganges als auch mit der hohen Geschwindigkeit der Leerlaufbewegungen gedreht wird, werden von dieser Welle auch die Bewegungen für das Schalten der Spindeltrommel und für das Vorschieben und Spannen der zu verarbeitenden Werkstoffstangen abgenommen, und zwar werden diese Bewegungen wiederum durch an sich bekannte Klinkenkupplungen eingeleitet. Für das Schalten der Spindeltromemi dient das auf der Welle 80 befestigte Mitnehmerrad 78 und die Klinkenscheibe "/6 mit Ritzel 75. Letzteres greift in die beiden gleich großen Zahnräder 72, 73 ein, die durch einen Kurbelzapfen 71 miteinander verbunden sind und die Schaltung in bekannter Weise bewirken.

Für die Steuerung der Spann- und Vorschubkurve 88 dienen das Mitnehmerrad 82, die Klinkenscheibe 83 sowie die Zahnräder 84, 85, 86 und 87. Die Einleitung der beiden Bewegungen für das Schalten der Trommel in die Steuerung der Kurve 88 geschieht durch die doppelte Nockenscheibe 129 auf der Welle 18, und zwar steuert der Nocken 130 und die Stange 132 die Spannung und 70" den Vorschub, wogegen der Nocken 131 und die Stange 133 die Trommelschaltung beeinflußt. Eine auf der Welle 740 befestigte Nockenscheibe 79 arbeitet mit der Stange 133 zusammen und regelt in an sich bekannter Weise die Auslösung der Klinkenscheibe 76 nach beendeter Trommelschaltung. In derselben Weise regelt die auf der Welle 89 sitzende Nockenscheibe 90, die mit der Stange 132 zusammenarbeitet, die Auslösung der Klinkenscheibe 83 nach beendetem Werkstoffvorschub und erfolgter Spannung.

Auf der Welle 74 sitzt noch, eine Nockenscheibe 81, die bewirkt, daß nach Beendigung der Arbeitsbewegungen den Segmenthebeln 23 für die Seitenschlitten durch ein Gestänge 212, 213 und 214 eine rasche Rückwärtsbewegung erteilt wird, damit alle Querschlitten bestimmt zurückgezogen sind, bevor die Schaltung einsetzt. Auf der Spann- go kurvenwelle 89 sitzt endlich eine Sonderkurvenscheibe 91, die durch das Gestänge 92 und 93 mit dem Drehzapfen 24 in Verbindung steht zwecks rascher Vor- und Zurückbewegung sonstiger Hilfseinrichtungen (wie Anschlag, Greifer u. dgl.), die mit der Spannung zusammenarbeiten müssen.

Zur Steuerung der bei jedem Automaten nötigen Hilfsapparate, wie Gewindeschneideinrichtung, Greifer, Anschlag usw., können auf den Kurven wellen 18 und 19 noch weitere Hilfskurven 94 je nach Bedarf aufgesetzt werden.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Steuerung für Mehrspindelautomat mit getrenntem Antrieb für Arbeits- und Leerwege, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere (18) und hintere (19) Kurvenwelle für den Vorschub der Seitenschlitten sowie eine mittlere, nicht durchgehende Kurventrommelwelle (26) für den Arbeitsvorschub des zentralen Werkzeugschlittens (7, 8), welche untereinander zwangsläufig verbunden sind (Welle 28), ihren Antrieb von einer längs der ganzen Maschine verlaufenden Hilfswelle (80) erhalten, die ständig mit einer von zwei möglichen Geschwindigkeiten angetrieben wird.
2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leergang des

   zentralen Werkzeugschlittens (7, 8) unter Stillsetzung der Verbindungswelle (28) durch eine auf der Kurventrommelwelle (26) gelagerte besondere Kurventrommel (30) erfolgt, die ihren abschaltbaren Antrieb von der Hilfswelle (So) erhält.
3. 3. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Zahnstange (34) am zentralen Werkzeugschlitten (7, 8) kämmende Zahnrad (33) für den Antrieb dieses Schlittens in einem von der Leergangskurve (30) bewegten Schieber (35) gelagert ist und mit einer verstellbaren Zahnstange (32) im Eingriff steht, die im Schieber (35) durch die xAxbeitskurve (29) verschoben wird.
4. 4. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentral gelagerte, nicht durchgehende Kurventrommelwelle

   (89) für Vorschub und Spannung der Werkstoffstangen von der Hilfswelle (80) aus über eine Kupplung (83) angetrieben ist, welche von einer der seitlichen Kurvenwellen (18, 19) gesteuert wird.
5. 5. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbewegung der Spindeltrommel (Räder "J2, 73 und 75) von der Hilfswelle (80) aus über eine Kupplung (γ6) abgeleitet ist, welche von einer der seitlichen Kurvenwellen (18, 19) gesteuert wird.
6. 6. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückgang der Querschlitten (10 bis 13) durch Kurvenscheiben (81, 91) erzwungen wird, die auf der Kurventrommelwelle (89) bzw. der Welle (74J der Spindeltrommelschaltung sitzen.
7. ■ 7. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (96) für das Stillsetzen der Verbindungswelle (28) von einer Kurve (98) gesteuert wird, welche im Gleichgang mit der Leergangkurve (30) für den zentralen Werkzeugschlittenantrieb umläuft.
8. 8. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Hilfswelle (80) durch ein Schieberad

   (106) erfolgt, welches durch Verschieben einerseits mit dem Kraftantrieb (109) und andererseits mit einem Handantrieb

   (107) kuppelbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen