DE648809C - Brems- und Wendevorrichtung fuer die Arbeitsspindel an selbsttaetigen einspindeligen Drehbaenken und aehnlichen Maschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
«.AUGUST 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 a GRUPPE

Index-Werke Hahn u. KoIb in Eßlingen, Neckar

und ähnlichen Maschinen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Dezember 1933 ab

Bei selbsttätigen einspindeligen Drehbänken und ähnlichen Maschinen muß unter Umständen die Arbeitsspindel nicht bloß rasch abgebremst, sondern auch in eine ganz bestimmte Lage gebracht und darin starr festgehalten werden, beispielsweise dann, wenn die Bearbeitung (z. B. Bohren oder Fräsen) von kantigen Werkstücken in bestimmter Stellung oder das Erfassen solcher Werkstücke oder deren Zuführung aus einem Vorratsbehälter dies notig macht.

Man könnte zu diesem Zweck in den Antrieb der Arbeitsspindel oder der das Werkstück haltenden Spannpatrone eine Rutschkupplung einfügen und dann, wenn das Werkstück die gewollte Lage einnimmt, es bzw. die Spannpatrone einfach mittels Anschlages anhalten, während die Kupplung nunmehr gleitet. Dies ist natürlich eine recht unbefriedigende und unwirtschaftliche Lösung, die infolge des schlagartigen Anhaltens nur bei niederen Drehzahlen anwendbar ist und weiterhin den besonderen Nachteil zeigt, daß für die spanabhebende Arbeit der Maschine nur dasselbe beschränkte Drehmoment zur Verfügung steht, das während des Stillstandes des Werkstückes in der Rutschkupplung vernichtet wird.

Bei Drehtellern, in denen eine Mehrzahl von Werkstücken eingespannt und durch Drehen des Tellers der Reihe nach verschiedenen Bearbeitungsstellen zugeführt werden, gegebenenfalls nach Wenden der Werkstücke im Teller, um sie in die der jeweiligen Bearbeitung entsprechende Stellung zu den Werkzeugen zu bringen, hat man schon Wende- und Schalteinrichtungen mit Federn, Riegelanschlägen und Klinken verwendet, die nach dem Schalten den Teller und das Werkstück während der Bearbeitung in der neuen 40, Lage sichern.

Entsprechende Einrichtungen werden auch bei mehrspindeligen Drehbänken angewendet, um schrittweise die verschiedenen Werkzeuge zur Einwirkung auf die Werkstücke zu bringen.

Nach einem noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag wird bei einer selbsttätigen Drehbank mit Umsteuerkupplung auf der Hauptspindel von dieser Kupplung aus eine Klinke gesteuert, die beim Schalten der Kupplung für die eine Drehrichtung der Spindel diese mittels eines Nockens festhält, so daß Sonderarbeiten am Werkstück bei stets gleicher Spindelstellung erledigt werden können, während bei der zweiten Schaltstellung der Kupplung die Klinke vom Nocken entfernt gehalten wird.

Von '^J den beschriebenen Vorrichtungen unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung dadurch, daß bei einspindeligen Drehbänken mit ortsfest gelagerter Arbeitsspindel die raschlaufende Arbeitsspindel beispielsweise zwecks Einspannens eines kantigen Werkstückes in der Arbeitsspindel oder zwecks Vornahme einer beliebigen Bearbei-

tung (ζ. B. Bohren, Fräsen u. dgl.) in einer bestimmten Stellung zu den Kanten des Werkstückes abgebremst, dann gewendet und verriegelt wird.
Im wesentlichen beruht die Erfindung darauf, daß der Arbeitsspindel eine Bremseinrichtung, eine Wendeeinrichtung und eine Verriegelungseinrichtung zugeordnet sind und daß jede dieser Einrichtungen unter den Einfluß von mit der Steuerwelle verbundenen Steuereinrichtungen gesetzt ist, derart, daß zunächst die Bremseinrichtung, dann die Wendeeinrichtung und anschließend die Verriegelungseinrichtung selbsttätig zur Wi rkung gebracht werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs-

gegenstandes zeigt die beiliegende Zeichnung.

Fig. ι ist eine Ansicht einer selbsttätigen

Drehbank, welche mit der neuen Einrichtung ausgestattet ist, teilweise im Schnitt.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Abwicklung der Steuerkurven einer Hilfssteuerwelle samt zugehöriger Kupplungseinrichtung.

■ Auf der Hauptsteuerwelle 1, welche über Wechsel räder, Schneckenradvorgelege o. dgl. von der Riemenscheibe 2 aus angetrieben wird, ist eine Scheibe 3 befestigt mit mehreren Nocken 4, die mit der Nase eines Hebels 5 zusammenwirken. Auf der durch das Maschinengestell hindurchgehenden Welle des Hebels 5 ist ein Hebel 6 befestigt, dessen Stift 7 eine selbsttätige Kupplung der bekannten Art beeinflußt, welche bei vorübergehendem Ausheben des Stiftes 7 einfällt, nach einer Umdrehung oder nach einer Teildrehung jedoch selbsttätig sich wieder ausrückt.

Die auf der durch Riemenscheibe 2 ständig angetriebenen Welle 11 lose und auch achsig bewegliche Kupplungshülse 8 ist in bekannter Weise mit einem Kupplungszahnkranz 10 ausgerüstet, der in den gleichartigen Kupplungszahnkranz des auf der Welle 11 befestigten Kupplungsteils 29 unter der Wirkung einer Feder 9 einfallen kann, wenn der aus einer entsprechend gestalteten Ausfräsung ausgehobene Stift 7 dies erlaubt. Nachdem einer der Nocken 4 den Hebel 5 und damit den Hebel 6 wieder freigegeben hat, setzt der Stift 7 auf der zylindrischen Umfangsfläche der Kupplungshülse 8 auf, fällt aber nach einer bestimmten Drehung oder Teildrehung in eine der seitlichen Erweiterungen 30, 31 oder 32 jener Ausfräsung ein, um sodann mittels schräger Anlaufflächen 33, 34 bzw. 35 die Kupplungshülse 8 entgegen der Wirkung der Feder 9 wieder in die Entkupplungsstellung zurückzudrängen und dadurch zum Stillstand zu bringen.

Mit der Kupplungshülse 8 verbunden und auf der Welle 11 ebenfalls lose umlaufend ist die Steuertrommel 12 mit mehreren Steuerkurven oder Steuerscheiben.

Die Steuerkurve 13 bewirkt mittels der Hebel 14 und 15 und des Doppelkegels 16 in bekannter Weise die Kupplung der Dreh- « bankspindel mit der Antriebsriemenscheibe 17 bzw. Lösung dieser Kupplung bzw. Abbremsung der Spindel in einem feststehenden Bremshohlkegel 18.

Die Steuerkurve 19 bewirkt in ebenfalls an sich bekannter Weise mittels des Hebels 20 das öffnen und Schließen der Werkstoff-Spannzange von der Schiebehülse 21 aus und mittels der Steuerkurve 22 und des Hebels 23 den Werkstoffvorschub bzw. Rückgang der Werkstoff vorschubzange.

Eine Kurvenscheibe 25, deren äußere Abwicklung in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber derart gezeichnet ist, als ob sie eine Kurvennut wäre, wirkt mittels eines Hebels

26 und einer daran befindlichen Riegelnase "

27 auf eine Rastscheibe 28 der Drehbankspindel ein.

Die Drehbankspindel ist über das Zahnräderpaar 36, 37 mit einer Hülse 38 gekuppelt, die auf einer Welle 39 lose drehbar ist. Ebenfalls lose drehbar auf dieser Welle ist die Kupplungsmuffe 40, die ein Zahnrad 41 trägt, welches im Eingriff steht mit einem Zahnrad 42, das über die federbelastete Rutschkupplung 45 an den jeweiligen Ganzoder Teildrehungen der Trommel 12 teilnimmt. Eine Kurvennut 43 auf der Steuertrommel 12 kann mittels eines Hebels 44 zu gegebener Zeit die Kupplung der mittels der Zahnräder 42 und 41 von der Steuertrommel 12 aus angetriebenen Muffe 40 mit der Hülse 38 und dadurch mittels der Zahnräder 37 und 36 mit der Drehbankspindel bewirken.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 ist angenommen, daß sämtliche mit den Kurvennuten usw. zusammenwirkenden Teile (Stift 7 bzw. die in den Kurvennuten laufenden Rollen der Kurvenrollenhebel) entlang einer gemeinsamen Mantellinie wirksam sind.

Stehen sie in der Mantellinie a, a, so ist die selbsttätige Drehbank im gewöhnlichen Betrieb. Zur vorbestimmten Zeit trifft einer der Nocken 4 auf die Nase des Hebels 5, hebt den Stift 7 aus und läßt die Kupplung zwischen Hülse 8 und Kupplungsteil 29 einfallen^ so daß nunmehr die Steuertrommel 12 von der ständig umlaufenden Welle 11 mitgenommen wird, bis bei b der Stift 7 in die seitliche Erweiterung der Ausfräsung der Hülse 8 eintritt und späterhin mittels der Schrägfläche die Hülse 8 außer Eingriff mit dem Kupplungsteil 29 und dadurch die Steuertrommel zum Stillstand bringt in der Stellung c, c.

Während dieser Teildrehung ist die in der Kurvennut 19 laufende Rolle des Hebels 20 durch den ansteigenden Teil d der Kurve 19 so^ zur Seite geschwenkt worden, daß die Werkstoffspannzange geöffnet wird. Unmittelbar nach Öffnung -der Spannzange bewirkt der schräg ansteigende Teil e der Kurvennut 22 mittels des Hebels 23 den Vorschub der Werkstoffvorschubzange. Bei Beendigung des Werkstoffvorschubes läßt der abfallende Teil f der Kurve 19 den Hebel 20 die Spannzange wieder schließen, während die Vorschubzange noch in der vorgeschobenen Stellung verbleibt.

Nach einer weiteren Teildrehung der Hauptsteuerwelle 1 hebt ein weiterer Nokken 4 den Stift 7 wieder aus der Kupplungshülse 8 aus, läßt also eine erneute Kupplung der Steuertrommel 12 mit der Wellen zu, so daß sich die Steuertrommel 12 aus der Stellung c, c weiterdreht. Nunmehr kommt der nach links ansteigende Teil g der Kurve 13 zur Wirkung auf die Hebel 14, 15 und den verschiebbaren Doppelkegel 16 und bringt diesen in die Stellung, in welcher er die Drehbankspindel abbremst. Nachdem dies geschehen ist, bewirkt der nach rechts zurückführende Teil h der Kurve 13 die Einstellung des Doppelkegels 16 in die Mittellage, derart, daß nunmehr die Drehbankspindel frei drehbar ist.

Der schräg· verlaufende Teil i der Kurve 25 bzw. die Ausnehmung i' der Kurvenscheibe 25 gemäß Fig. 2 gibt den Hebel 26 frei, so daß nunmehr dessen Riegelnase 27 in eine Rast der Rastscheibe 28 einfallen kann, ■ sobald diese Scheibe und damit auch die Drehbankspindel in der vorbestimmten Stellung angekommen ist.

Die schräge Strecke k der Kurve 43 rückt mittels des Hebels 44 die Kupplung zwischen den Hülsen 38 .und Muffe 40 ein und rückt damit den Hilfsantrieb der Drehbankspindel von der Welle 11 aus über die Steuertrommel 12, Zahnräder42, 41, 37 und 36 ein, was zur Folge hat, daß die Drehbankspindel nunmehr so lange langsam gedreht wird, bis die Riegelnase 27 in die nächstfolgende Rast der Scheibe 28 einfällt. Ist dies erreicht, dann beginnt die Rutschkupplung 45 zu gleiten, so lange, bis der schräge Teil m der Kurve 43 die Kupplung mit dem Hilfsantrieb wieder löst und dadurch die Steuertrommel 12 zum Stillstand bringt in der Stellung p, p.
Inzwischen bewirkt die schräge Strecke η der Nut 22 mittels des Hebels 23 den teilweisen Rückgang der Vorschubzange.

Nunmehr kann die Zwischenbearbeitung,

z. B. Bohr- oder Fräsarbeit u. dgl., an dem stillstehenden, in einer bestimmten Stellung ausgerichteten Werkstück vorgenommen oder bei der Zuführung von kantigen Werkstücken aus einem Vorratsbehälter das zuunterst liegende in die in einer bestimmten Stellung stehende Spannzange eingestoßen und gespannt w^rerden.

Nach· einer weiteren Teildrehung der Hauptsteuerwelle r hebt ein weiterer Nocken 4 den Stift 7 wieder aus der Kupplungshülse 8 und läßt also eine erneute Kupplung der Steuertrommel 12 mit der Wellen zu, so daß sie die Steuertrommel 12 aus der Stellung p, p weiterdreht. Während dieser Teildrehung" bewirkt der nach rechts steigende Teil 0 bzw. der ansteigende Teil 0' der Kurvenscheibe 25 gemäß Fig. 2 ein Ausheben des Hebels 26 mit Riegelnase 27 aus der Rast der Rastenscheibe 28. Anschließend daran veranlaßt die schräge Strecker der Kurvennut 13, daß der Kupplungsdoppelkegel 16 die Drehbankspindel wieder mit der Antriebsriemenscheibe 17 kuppelt, so daß nunmehr die Drehbank im gewöhnlichen Arbeitsgang weiterläuft.

Je nach der von der selbsttätigen Drehbank o. dgl. zu leistenden Arbeit wird die Gestalt und Anordnung der Steuernuten bzw. Steuerkurven naturgemäß verschieden gewählt werden müssen, insbesondere wird die Anordnung und Gestaltung dann eine andere sein, wenn es sich darum handelt, ein kantiges Werkstück in die für die seitliche Bearbeitung erforderlichen genauen Einstellungen zu bringen oder in die zur Aufnahme durch einen Greifer geeignete Stellung zu - drehen, bzw. darum, die Arbeitsspindel in eine Lage zu drehen, in welcher sie kantige Werkstücke in bestimmter Stellung zu deren Bezugsflächen aufzunehmen vermag..

Damit je nach Bedarf eine verschieden große Winkeldrehung mittels der Wendeeinrichtung bewirkt wird, sind zwei der Übertragungszahnräder zwischen der Steuertrommel 11 und der Arbeitsspindel (beispielsweise die Zahnräder 41 und 42) als umsetzbare Wechselräder ausgebildet und angeordnet.

Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung eine selbsttätige Drehbank mit einem einfachen Riemenscheibenantrieb gezeichnet worden. Bei Drehbänken, deren Arbeitsspindel rechts und links umlaufen muß, ist natürlich die Steuerungseinrichtung so zu treffen, daß zwischen den beiden dem Rechts- bzw. Linkslauf entsprechenden Stellungen des Reibkupplungskegels auch eine besondere Leerlaufstellung vorgesehen ist, damit während des Leerlaufes die lose drehbare Arbeitsspindel in der erforderlichen Weise gewendet werden kann.

In diesem Falle können auch die Kurven für die Brems-, Wende- und Verriegelungseinrichtung der Arbeitsspindel mit der Schaltkupplung für die Arbeitsspindelumschaltung

(Rechts- und Linkslauf) verbunden sein. Ebenso können diese Kurven auch getrennt durch eine besondere Schaltkupplung von der Welle 11 angetrieben und im übrigen bei schneilaufender Hauptsteuerwelle, also bei kurzen Arbeitszeiten für die Herstellung eines Werkstückes, auch unmittelbar auf der Hauptsteuerwelle angeordnet werden.

Zur Erzielung eines stoßfreien Auslaufes ίο und einer schnellen Schalt- bzw. Wendebewegung der Arbeitsspindel könnte zwischen den die BewegungsübertragungbewirkendenTeilen ι Zahnrädern o. dgl.) auch ein Malteserkreuzgetriebe eingeschaltet werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Brems- und Wendevorrichtung für die Arbeitsspindel an selbsttätigen einspindeligen, insbesondere raschlaufenden Drehbänken und ähnlichen Maschinen, bei denen die Spindel zur Vornahme von Sonderarbeiten in bestimmten Stellungen festgehalten werden muß, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsspindel eine Bremsvorrichtung ii6, 18), eine Wendevorrichtung (42, 41, 40, 38, 37, 3Ö) und eine Verriegelungsvorrichtung (27, 28) zugeordnet sind und jede dieser Vorrichtungen unter dem Einfluß von mit der auch Werkstoffspannung und -vorschub veranlassenden Steuerweüe (i) verbundenen Steuervorrichtungen (Kurven 13 bzw. 43 bzw. 25) gesetzt ist, derart, daß zunächst die Bremsvorrichtung, dann die Wendevorrichtung und anschließend die Verriegelungsvorrichtung selbsttätig zur Wirkung kommen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindel mit einem zeitweise zur Wirkung gebrachten, die Wendebewegung vornehmenden Hilfsantrieb (3bbis42) und einer die gewünschten Winkelstellungen sichernden Rasteneinrichtung (26, iy, 28) ausgerüstet ist, die von der Kurventrommel (12) aus gesteuert werden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch solche Verbindung der Brems- und Wendevorrichtung mit der Werkstoffvorschubvorrichtung (22, 2T₁, 24), daß das Bremsen und Wenden während der Rückzugbewegurig der Werkstoffvorschubvorrichtung erfolgt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Wendevorrichtung zur Erzielung verschieden großer Winkeldrehungen der Arbeitsspindel durch umsetzbare Wechselräder (41, 42) veränderbar gemacht ist. ^fio

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   REPUN. GEDRUCKT IN DKIi