DE654305C - Vorschub-, Spann- und Stuetzvorrichtung fuer stangenfoermigen, auf Drehbaenken oder aehnlichen Maschinen verarbeiteten Werkstoff - Google Patents

Description

An Drehbänken oder verwandten Maschinen, auf welchen neben sogenannten Futterteilen auch stangenförmiger Werkstoff vorkommt, ist eine Einrichtung notwendig, die das Vorschieben der Werkstoffstange nach Fertigstellen der einzelnen Werkstücke bewirkt. Es sind für diesen Zweck verschiedene Vorrichtungen gebräuchlich, die entweder am Bett, am Spindelstock oder an der Spindel selbst befestigt werden. Ihre Bewegung nimmt entweder der Dreher selbst mittels tines Handhebels vor, oder diese erfolgt mechanisch vom Antrieb der Maschine her oder schließlich auch durch einen besonderen Antrieb außerhalb der Maschine. Die Aufgabe der Vorschubeinrichtung ist eng verknüpft mit der des Spannfutters, das am vorderen Ende der Maschinenspindel angebracht ist und die Mitnahme und Abstützung gegenüber den Schnittkräften zu besorgen hat. Nicht nur ist es notwendig, die Steuerung dieser beiden Vorrichtungen in einer gewissen Abhängigkeit voneinander erfolgen zu lassen

■ (Futter entspannen, Vorschub einschalten, Vorschub ausschalten, Futter spannen usw.), sondern das Futter muß durch die Vorschubeinrichtung in vielen Fällen auch dadurch ergänzt werden, daß diese mit zur Abstützung der Werkstoffstangen beiträgt, und zwar kann es sich dabei sowohl um die Aufnahme von Kippmomenten bei der Herstellung längerer Teile handeln, wie auch um die Aufnahme von achsigen Schnittdrücken, besonders Bohrdrücken, die vielfach vom vorderen Spannfutter allein gar nicht aufgenommen werden können. Über diese aufgabenbedingte Zusammengehörigkeit von Futter und Vorschubeinrichtung hinaus gehören beide meist auch rein baulich eng zusammen, weil sie sich häufig gegenseitig den verfügbaren Platz streitig machen. Ihre Gestaltung muß also fast stets gemeinsam durchgeführt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Futter mechanisch, d. h. gewöhnlich durch Preßluft oder Druckflüssigkeit, gespannt werden soll. Der Preßluft- oder Druckzylinder wird nämlich am besten ebenfalls am hinteren Ende der Maschinenspindel befestigt, weil dabei keine schädlichen Kräfte auf die Spindellagerung übertragen werden. Diese gute und auf reinen Futtermaschinen längst bekannte und gebräuchliche Anordnung ist bisher bei Stangenmaschinen nicht möglich gewesen, weil die bisherige Ausführung die gleichzeitige Unterbringung von Spannzylinder und Vorschubeinrichtung nicht gestattete. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, die Steuerung von Spannung und Vorschub mittels Preßluft oder Drucköls dadurch zu ermöglichen, daß man die erforderlichen

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Josef Scheelen und Dipl.-Ing. Karl Deuring in Düsseldorf.

Zylinder hinter der Maschinenspindel am Maschinengestell befestigt und dann die Kolbenstangen über Hebel o. dgl., ähnlich wie.; bei der Handbedienung, auf Muffen einwirken ließ, die ihrerseits das Vorschieben -bz»"'.; Spannen besorgen. Diese Zylinder hat maij auch schon zweckmäßig in einem Gehäuse vereinigt und mit einer gemeinsamen Steuerung versehen. Es blieb aber der Nachteil, daß die von den beiden Zylindern ausgehenden achsigen Kräfte als zusätzliche Belastung auf die Spindellagerung kommen. Die Erfindung bezieht sich nun auf die Vereinigung eines Spannzylinders mit einer Vorschubeinrichtung, die als geschlossene Einheit am Spindelende befestigt werden kann und durch die besondere Anordnung der arbeitenden Teile nicht viel mehr Raum einnimmt als bisher gebräuchliche Vorschubeinrichtungen allein. Außerdem besitzt die neue Vorrichtung den \^orteil, daß die Vorschubvorrichtung gleichzeitig eine zusätzliche Abstützung der Werkstoffstange bewirken kann.

Die Zeichnungen stellen verschiedene Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung dar.

Abb. ι und 2 sind ein Längs- und Querschnitt durch die allgemeinste Form mit getrennten Zylinderräumen für Spannen und Vorschieben.

Abb. 3 und 4 zeigen eine Form mit einem einzigen Zylinderraum, in welchem beide Kolben untergebracht sind.

Abb. 5 und 6 schließlich stellen eine Abart der ersten Ausführung dar mit einer zusätzlichen Einrichtung, die ein fortgesetztes Vorschieben der Stange gestattet.

Entsprechende Teile sind auf allen Abbildungen mit gleichen Ziffern bezeichnet. Das Zylindergehäuse 1, welches aus Herstellungsgründen mehrteilig, ausgeführt werden kann, wird, wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, in bekannter AVeise mittels eines Zwischenflansches 2 am linken Ende der Maschinenspindel 3 befestigt. Bei der Ausführung nach Abb. ι ist der Zylinder 1 in eine kürzere rechte Kammer von größerem Durchmesser und eine längere linke Kammer von kleinerem Durchmesser eingeteilt. In der rechten Kammer bewegt sich der Kolben 4, welcher mit dem Zugrohr 5 verschraubt ist, das nach rechts durch die Spindelbohrung hindurchgeführt wird und die Verbindung mit dem Spannfutter herstellt. Der Kolben wird in üblicher Weise gegen die Zylinderwand durch selbstdichtende Manschetten oder andere geeignete Mittel abgedichtet und in ähnlicher Weise auch die Durchtrittsstellen des. Zugrohres. Der linke Deckel des Zylinders 1 besitzt eine halsartige Verlängerung, auf welcher ein stillstehendes Stopfbüchsengehäuse 6 gelagert ist, das mit vier Ringkammern a, b, c, d versehen ist und ebenso vier nach außen führende Anschlußstutzen besitzt. In den ^Wandungen des Zylindergehäuses 1 werden ^C5 ^Bohrungen entlanggeführt, die die vier Ring- ; kammern a, b, c, d mit den vier Zylinderkammern A, B₁ C₁ D verbinden. Durch eine außerhalb liegende nicht gezeichnete Steuerung, die in beliebiger Weise ausgebildet wer- ^^a den kann, können die Kammern a. b, c, d und damit die Kammern A₁ B₁ C₁ D wahlweise unter Druck gesetzt bzw. entlastet werden, wodurch die beiden Kolben 4 und 7 im Zylindergehäuse hin und her bewegt werden können. Durch die Bewegung des Kolbens 4 wird das Spannfutter geöffnet und geschlossen. Der Kolben 7 ist in der Längsrichtung halbiert und mit Aussparungen versehen, in welchen ein Zwischenkörper 8 untergebracht ist. Dieser greift mit halsartigen Verlängerungen beiderseits unter den Kolben durch und durch Stopfbuchsen der Zylinderwandungen nach außen. Der Körper 8 kann innerhalb des Kolbens 7 eine kleine Längsbewegung ausführen. Er trägt in radialen Aussparungen bewegliche Klötze 9, die unter Federdruck nach außen gegen die Gehäusewandung gedruckt werden. Infolge der so erzeugten Reibung wird bei jedem Richtungswechsel des Kolbens 7 zunächst eine gegenseitige Bewegung zwischen diesem und dem Körper 8 stattfinden, und erst dann wird dieser mitgenommen. Diese Bewegung dient dazu, in dem Körper 8 gelagerte Spannteile zu öffnen bzw. zu schließen, und zwar in solcher Weise, daß beim Vorwärtsgang des Kolbens 7 die Spannteile geschlossen und beim Rückwärtsgang geöffnet werden. Mit diesen Spannteilen wird die Werkstoffstange 10 festgehalten und infolgedessen beim Vorwärtsgange des Kolbens mitgenommen und beim Rückwärtsgange liegengelassen. Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführung dieser Spannteile; an sich kann jedoch jede beliebige andere geeignete Ausführung verwendet werden. Die Spannteile bestehen aus zylindrischen Grundkörpern 11, die im Körper 8 gelagert sind und durch Ansätze n^a mit dem Kolben 7 in Verbindung stehen. Durch die Körper ii hindurch ist je eine Spannschraube 12 in solcher Weise geführt, daß ihr als Spannfläche dienendes inneres Ende beim Schwenken des Körpers 11 an die Werkstoffstange herangeführt bzw. von dieser entfernt wird. Die gezeichnete Anordnung hat den Vorteil, daß eine geringe Kraft beim Vorwärtsgange des Kolbens 7 genügt, um die Werkstoffstange durch Selbstsperrung mitzunehmen.

Die Ausführung nach Abb. 3 und 4 enthält im wesentlichen die gleichen Teile wie die vorstehend beschriebene nach Abb. ι und 2; '

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es ist jedoch die Zwischenwand zwischen den beiden Zylinderräumen B und C fortgefallen. Demzufolge sind nur noch die drei Anschlüsse a, b, c und d vorhanden. Es ist dabei keine vollkommen unabhängige Bewegung der beiden Kolben 4 und 7 mehr möglich. Für die praktische Anwendung bedeutet dies lediglich, daß das zu verwendende Spannfutter so· eingerichtet sein muß, daß es auf Druck gespannt wird. Die Arbeitsweise ist dann folgende. In der gezeichneten Stellung wäre das Futter ganz geschlossen. Wird dann Druckflüssigkeit oder Luft in die Kammer D eingeführt, so bewegt sich der Kolben 4 nach links, und das Futter wird geöffnet. Danach wird Luft in die Kammer A eingeführt, und der Kolben 7 bewegt sich nach rechts. Die AVerkstoffstange 10 wird dabei zwischen den Schrauben 12 eingeklemmt und mit nach

£j rechts genommen, bis der Kolben 7 am Kolben 4 anstößt. Hierauf wird die Kammer B, C unter Druck gesetzt und zunächst nur die Kammer D entleert. Der Kolben 4 bewegt sich nach rechts, und das Futter schließt sich.

Erst danach wird die Kammer A entleert, worauf sich der Kolben 7 nach links bewegt und dadurch in die Ausgangsstellung für den nächsten Arbeitshub zurückkehrt. Bis auf die Einschränkung, daß mit dieser Anordnung solche Futter nicht verwendet werden können, die auf Zug spannen, ist diese Einrichtung der oben beschriebenen gleichwertig. In dieser Abbildung ist noch eine andere Besonderheit enthalten, die sich auch an den übrigen Ausführungen ohne weiteres anbringen ließe. Der unter dem Kolben 7 nach rechts hindurchgreifende Hals des Körpers 8 stellt in der Kammer B, C ebenfalls eine gewisse Kolbenfiäche dar. Wenn diese auch eine wesentlich geringere achsige Kraft hervorrufen wird als die bei dem Kolben 7 wirkende, so wird sich doch, nachdem der Kolben 7 in seiner linken Endstellung angelangt ist, der Körper 8 ebenfalls so lange nach links bewegen, bis die Schrauben 12 wieder an der Werkstoffstange anliegen. Diese werden damit die Werkstoffstange 10 in ihrer mittigen Lage halten und stützen. Sie sind aber auch dann geeignet, infolge der selbsthemmenden Eigenschaft der Spannteile achsige Schnittdrücke in beliebiger Größe aufzufangen, wozu bekanntlich nicht alle Vorderendspannfutter geeignet sind.

Für die Fälle, in denen von der Werkstoffstange besonders große Stücke auf einmal verarbeitet werden, würde sich die Notwendigkeit ergeben, den Vorschubzylinder sehr lang auszuführen oder die Spann- und Vorschubsteuerung mehrmals hintereinander durchzuführen. Beides ist nicht sehr vorteilhaft. Jn solchen Fällen wird daher eine Ausführung nach Abb. 5 und 6 gewählt. Diese ist grundsätzlich entsprechend Abb. 1 und 2 aufgebaut, jedoch sind für die Kammern A und B nicht zwei Zuleitungen, sondern nur eine gemeinsame, a-b, vorhanden. Durch einen in der Wandung des Zylindergehäuses 1 angeordneten Steuerschieber 13 wird die Preßluft oder Druckflüssigkeit wahlweise selbsttätig in die Kammern A oder B geleitet. Der Steuerschieber 13 wird durch den Kolben 7 selbsttätig bewegt, und zwar mit Hilfe von Anschlägen 14 und 15. In der gezeichneten Stellung würde die Kammer B unter Druck stehen. Der Kolben 7 bewegt sich dann so lange nach links, bis er am Anschlage 14 anliegt, mit diesem den Schieber 13 nach links bewegt und dabei die Verbindung zwischen a-b und B unterbricht und statt dessen die Verbindung a-b mit A herstellt. Hierbei bewegt sich der Kolben 7 nach rechts, nimmt die Werkstoffstange mit, und am rechten Hubende vollzieht sich durch Anschlagen des Kolbens 7 am Anschlag 15 der umgekehrte Vorgang, worauf der Kolben sofort wieder umkehrt. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, wie an der Zuführung a-b Druck vorhanden ist. Es kann also lediglich durch öffnen eines Absperrventils an der Leitung a-b ein beliebig großer A^orschub der Werkstoffstange erzeugt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorschub-, Spann- und Stützvorrichtung für stangenförmigen, auf Drehbänken oder ähnlichen Maschinen verarbeiteten Werkstoff, bei der in einem Arbeitszylinder zwei durch ein Druckmittel bewegte Kolben angeordnet sind, von denen der eine das Hauptfutter der Maschine bewegt, während der zweite mittels eines besonderen Stützfutters das Vorschieben der AVerkstoffstangen und deren zusätzliches Abstützen gegen den Schnittdruck vornimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (1) in bekannter Weise auf dem Hinterende der Arbeitsspindel (3) angeordnet ist und das Stützfutter (8) innerhalb des diesem zugeordneten Arbeitskolbens (7) aufnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützfutter (8) in seinem Kolben (7) eine beschränkte Längsbeweglichkeit aufweist, die beim Richtungswechsel der Kolbenbewegung vor der Mitnahme des Stützfutters dessen Schließen bzw. öffnen bedingt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Stützfutters (8) halsartig durch den vorderen Teil des ihn umgebenden Kolbens

(7) hindurchgeführt ist und von dem den Kolben zurückführenden Druckmittel (Kammer B) beaufschlagt ist, das ein der Aufnahme des achsigen Arbeitsdruckes dienendes Schließen des Stützfutters bei der hinteren Stellung des Kolbens herbeiführt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in den Zylinder

(1) eingebaute HilfsSteuerung (1-3) für den das Vorschieben der Werkstoff stangen besorgenden Kolben (7), die nach Art einer Kraftmaschinensteuerung ein fortwährendes Vorundzurückgehen dieses Kolbens und damit ein stufenweises Vorschieben der Werkstoff stangen (10) vornimmt, solange die zugehörige Anschluß-leitung unter Druck steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen