DE687530C

DE687530C - Steuervorrichtung fuer Werkzeugmaschinen, insbesondere fuer Revolverdrehbaenke

Info

Publication number: DE687530C
Application number: DE1931W0097722
Authority: DE
Original assignee: Warner and Swasey Co
Current assignee: Warner and Swasey Co
Priority date: 1931-12-01
Filing date: 1931-12-01
Publication date: 1940-01-31

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Steuervorrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Revolverdrehbänke, welche dazu dient, ein zur Veränderung der Vorschubbewegung des Revolverschlittens vorgesehenes Zahnradgetriebe in Abhängigkeit von der Bewegung des Revolverschlittens selbsttätig einzustellen.

Es ist bereits bekanntgeworden, den Hauptschlitten von Werkzeugmaschinen mit einem Druckflüssigkeitsantrieb zu versehen. Bei in dieser Weise angetriebenen Maschinen ist es an sich empfehlenswert, die verschiedenen Hilfsvorrichtungen der Maschine ebenfalls mit dem Druckmittel zu betreiben, da dann derselbe Antrieb in allen Teilen der Maschine verwendet und so die Bauweise vereinfacht werden kann. Diese Antriebsart hat sich aber bei gewissen Hilfseinrichtungen als schwierig erwiesen, so z. B. bei einer Schaltvorrichtung für ein Vorschubwechselgetriebe. Soll der Schlitten einer Revolverdrehbank mit verschiedenen Vorschubgeschwindigkeiten bewegt werden, die im allgemeinen der Zahl der von dem Revolverkopf gehaltenen Werkzeuge entsprechen, so muß die Möglichkeit bestehen, das Wechselgetriebe entsprechend zu schalten. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine solche Schaltung mit Druckflüssigkeitsantrieb durchzuführen.

Die Regelung der Spindeldrehzahl und des von dieser abhängigen Vorschubes in Abhängigkeit von der Stellung eines Revolverkopfes ist bekannt. Bei den bekannten Maschinen dieser Art wird gleichzeitig mit dem Revolverkopf eine Schalttrommel mit elektrischen Kontakten geschaltet, die die Drehzahl des Antriebsmotors beeinflußt.

Gemäß der Erfindung wird die Vorschubbewegung des Schlittens von einer Welle geregelt, die absatzweise entsprechend der Zahl der im Revolverkopf angebrachten Werkzeuge Teile einer vollen Umdrehung ausführt. Hierbei bringt die Welle einerseits mittels einer Nockenscheibe über ein von dieser gesteuertes Druckflüssigkeitsventil einen an dem Schaltglied des Zahnradwechselgetriebes angreifenden Kolben in seine Endlage, die der kleinsten Vorschubgeschwindigkeit entspricht, und schiebt den Kolben dann wieder vor. Andererseits dreht die Welle eine mit einstellbaren, den Vorschubweg des an dem Schaltglied angreifenden Kolbens begrenzenden Anschlägen besetzte Trommel. Mit dieser Schaltungseinrichtung ist es möglich, unter Verwendung eines Druckflüssigkeitsantriebs für die verschiedenen Teile der Werkzeugmaschine dem Schlitten die in den verschiedenen Stellungen des Revolverkopfes erforderliche Vorschubgeschwindigkeit zu erteilen.

Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen erläutert, und zwar ist

Abb.-1 eine Vorderansicht einer hydraulisch angetriebenen Revolverdrehbank;

Abb. 2 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch das Maschinenbett;

Abb. 3 stellt teils eine Seitenansicht und teils einen Schnitt durch das Vorschubgetriebe dar;

Abb. 4 ist ein Schnitt durch den Steuerventilblock;

Abb. 5 ist ein Schnitt im wesentlichen nach Linie 12-12 der Abb. 4 und in der Richtung der Pfeile betrachtet;

Abb. 6 ist ein Schnitt im wesentlichen nach Linie 14-14 der Abb. 4 und in der Richtung der Pfeile betrachtet;

Abb. 7 ist eine schematische Ansicht, ¹S welche die Beziehung zwischen den Ventilen, den ventilgesteuerten Motoren, dem Getriebe für die Spindel und der Einrichtung zum Einschalten des Getriebes, dem Ventil, dem Motor und der Einrichtung zum Regeln der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse erkennen laßt.

Die in den Zeichnungen dargestellte Revolverdrehbank ist mit einem Bett 20 versehen, auf dessen Führungen 21 der hydraulisch angetriebene Revolverschlitten 22 längs verschiebbar ist. Der Spindelstock 23 mit der Spindel 24 kann auf den Führungen 21 verstellt und auf diesen festgeklemmt werden.

Der Schlitten 22 trägt einen Revolverkopf 25, in dessen Flächen die Werkzeuge, in diesem Fall fünf, eingesetzt werden. Jeder Bewegungskreislauf des Schlittens enthält eine rasche Vorwärtsbewegung, um ein Werkzeug an das Werkstück zu bringen, eine verhältnismäßig langsame Arbeitsbewegung und dann eine verhältnismäßig rasche Rückwärtsbewegung. In der Nähe des Endes der Rückwärtsbewegung wird der Revolverkopf geschaltet, und zwar dreht jede Schaltbewegung den Kopf um eine Fünftelumdrehung, so daß die Werkzeuge, die auf der nächsten Fläche gehalten werden und die während des nächstenKreislaufes zur Einwirkung kommen, in die richtige Stellung gelangen. Auf den Führungen 21 ist ferner ein längs beweglicher Werkzeugträger 26 mit einem Querschlitten 27 angeordnet. Die Werkstückspindel 24 in dem Spindelstock 23 wird von einem Motor 103 über ein Wechselgetriebe mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben. Die Spindel enthält ein Zahnrad 28, das mit Hilfe eines Zahnradgetriebes 30 mit einem Zahnrad 29 verbunden ist, das sich in einem Gehäuse 30° befindet. Das Zahnrad 29 ist auf der längs genuteten Welle 31 aufgesetzt (s. Abb. 1), so daß der Spindelkopf auf dem-Bett eingestellt und gleichzeitig der Antrieb zwischen dem Zahnrad 29 und der Welle 31 aufrechterhalten werden kann. An der Welle 31 ist ein Zahnrad 32 in einem Wechselräderkasten 33 befestigt. Es kommt mit einem Zahnrad 34, das an einer Gegenwelle 35 in dem Gehäuse 33 befestigt ist, in Eingriff. Diese Welle ist ihrerseits mit einem Zahnrad 36 fest ver- ^s bunden, das in das größte Zahnrad eines fünf stufigen Stufenrädergetriebes 37 eingreift. Dieses ist auf einer Welle 38 befestigt. Jedes seiner Zahnräder greift in ein Gegenzahnrad eines fünf stufigen Stufenrädergetriebes 39 ein. Jedes Zahnrad dieses Getriebes ist frei auf einer Welle 40 drehbar, kann aber mit Hilfe eines Ziehkeils 41 mit dieser Welle gekuppelt werden.

Die Welle 40 kann mit jeder der fünf ^7S verschiedenen Geschwindigkeiten über das Zahnrädergetriebe 37-39 angetrieben werden. Die Welle 40 erstreckt sich von dem Gehäuse 33 längs der Vorderseite des Bettes 20 in eine Regelungsvorrichtung, die von dem Bett getragen wird und ein Differential enthält, das mit der Welle 40, dem Schlitten 22 und mit einem Ventil verbunden ist, das den den Schlitten antreibenden Motor steuert.

Die Steuerung ist bei 42 (s. Abb. 1) dargestellt und regelt ein Ventil 43 für den Flüssigkeitsvorschubmotor so, daß dieser eine gleichmäßige und verhältnismäßig langsame Bewegung des Schlittens während des Schneidens unabhängig von Undichtigkeiten oder sonstigen Faktoren hervorruft, die eine ungleichmäßige Bewegung des Schlittens verursachen können.

Mit der Regelungsvorrichtung 42 wirken Anschläge auf eine Walze 44 zusammen, die einen der Flächenzahl des Revolverkopfes entsprechenden vieleckigen Querschnitt be- ; sitzt. In Abb. 1 ist ein Teil der Nocken fortgelassen. Die Walze 44 ist an der Vorderseite der Maschine vor dem Bett 20 befestigt und bewegt sich zusammen mit dem Schlitten 22 hin und her. Sie wird in Abhängigkeit von der Schaltung des Revolverkopfes eingestellt. Die Bewegung des Schlittens 22 wird von einer Welle 45 geregelt, die »05 zentral in dem Bett 20 angeordnet und am Ende der Maschine mit einer Verlängerung versehen ist/ die in einem Halter befestigt ist und an der sich ein Kettenrad 46 befindet, das mit einer Kette 48 (s. Abb. 1) mit einem no ähnlichen Rad 47 auf einer Welle verbunden ist, die die Anschlagwalze 44 antreibt.

Der Schlitten 22 wird auf den Führungen des Bettes durch einen Flüssigkeitsmotor hin und her bewegt, der einen Zylinder 50 enthält, welcher mit dem Schlitten beweglich ist und eine Kolbenstange 51 enthält, die in dem Zylinder 50 angeordnet und an dem Bett der Maschine befestigt ist. ; Diesem Motor wird Druckflüssigkeit unter Verwendung einer Pumpe und eines Ventils 52 (s. Abb. 1) zugeführt. Das Ventil 43 regelt die Richtung

und die Geschwindigkeit der Druckflüssigkeit.

Die Welle 45 erstreckt sich über das Ende des Bettes am Kopf der Maschine hinaus. Das Ende der Welle 45 ist in einem Arm befestigt, der an dem Gehäuse 65 angebracht ist. Der oberhalb des Gehäuses 65 liegende Teil der Welle 45 trägt Nocken 66, 67, 63, 69 und 70, die Ventile 71, 72, 73, 74 und 75

ίο antreiben.

Die Nocken 66, 67, 68, 69 und 70 sind so eingestellt, daß durch die Drehung der Welle 45 die entsprechenden Ventile in einer bestimmten Reihenfolge bewegt werden. Die Nocken 66, 67 und 68 steuern diejenigen Ventile, die die Motoren regeln, von denen aus die Geschwindigkeitsänderung der Spindel bewirkt wird. Das Ventil 71 ist durch Leitungen 71° und J\^b mit dem Motor oder Zylinder 76 verbunden, der die Kupplung 77 auf der Spindel 24 bewegt. Die Kupplung 77 ist in der Weise beweglich, daß sie entweder das Zahnrad 78 oder das Zahnrad 79 mit der Spindel kuppelt. Das Ventil 72, das von dem Nocken 67 bewegt wird, ist mit den Leitungen 72° und 72* mit der Mitte und mit einem Ende des Motors 80 verbunden, der zur Verstellung der Spindeldrehzahl dient, während das Ventil 73 durch die Leitungen 73a _mit dem anderen Ende des Motors verbunden ist.

Die Ventile 71, 72, 73, 74 und 75 werden durch die Federn 104 normalerweise in ihrer obersten Stellung gehalten. Die verschiedenen Ventile sind gleichartig ausgebildet. An den Ventilen befinden sich Sperrstücke 105 an den entgegengesetzten Enden und eine ringförmige Ausnehmung 106 zwischen den Sperrstücken. Drei Leitungen stehen mit jeder Ventilkammer in Verbindung, und zwar eine Einlaßleitung 107 und die Leitungen, die zu dem Motor führen, den das Ventil steuert.

Die Einlaßleitung 107 steht mit einer kreisförmigen Kammer in Verbindung, die immer mit der ringförmigen Ausnehmung 106 verbunden ist, während die Leitungen zu dem Motor, der von dem Ventil gesteuert wird, mit kreisförmigen Kammern in Verbindung stehen, die wahlweise in Verbindung mit der Ausnehmung 106 gebracht werden können.

Der Nocken 70 ist ein Fünfstellungsnocken und drückt abwechselnd das Ventil 75 herunter und läßt es in seine obere Stellung unter der Einwirkung der Feder 104 für jede Einstellbewegung der Welle 45 zurückkehren. Das Ventil 75 ist mit einem Motor 110 durch Leitungen 75° und 75⁶ verbunden. Es steuert den Motor 110, der durch den Bügel in an dem Ziehkeil 41 angreift und diesen verschiebt, um die einzelnen Zahnräder des Getriebes 39 mit der Welle 40 zu verbinden. Da der Nocken 70 ein Nocken mit fünf Stellungen ist und abwechselnd das Ventil 75 herunterdrückt und es bei jeder Teilbewegung der Welle 45 in seine obere Stellung zurückkehren läßt, so verschiebt der Motor 110 während jeder Teildrehung zuerst den Ziehkeil 41 in seine hinterste Stellung und in Eingriff mit dem größten Zahnrad des Getriebes 39. Hierauf bewegt sich infolge der Aufwärtsbewegung des Ventils 75 der Motor 110 in umgekehrter Richtung, bis er von einem der einstellbaren Anschläge 112 der Walze 113 festgehalten wird, die am Kopfende der Maschine drehbar befestigt ist.

Die letztgenannte Bewegung des Motors 110 bringt den Ziehkeil 41 außer Eingriff mit dem größten Zahnrad des Getriebes 39 und in Eingriff mit einem der anderen Zahnräder in Abhängigkeit von der herausragenden Länge des Bolzens 112. Jeder Bolzen 112 der Trommel 113 ist mit fünf Vertiefungen 114 versehen, so daß jeder Bolzen einstellbar von einer Schraube 115 festgestellt werden kann. An der Trommel 113 befinden sich fünf Bolzen entsprechend der Zahl der Flächen des Revolverkopfes 25, so daß die Welle 40 die erforderliche Zahl von verschiedenen Drehgeschwindigkeiten erhalten kann.

Der Nocken 70 ist mit fünf nach außen hervorragenden Bolzen 116 versehen, die in die radialen Schlitze einer Scheibe 117 eingreifen, die an einem Zapfen 118 befestigt ist. Ein Zahnrad 119 ist ebenfalls an der Scheibe 117 befestigt und greift in ein Zahnrad 120 an einem zweiten Zapfen 121 ein. Das Zahnrad 120 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 122 an dem dritten Zapfen 123, während das Zahnrad 122 mit einem Zahnrad 124 an der Trommel 113 in Eingriff steht. Jede Einstellbewegung, die der Nocken 70 durch die Welle 45 erfährt, ruft eine Bewegung der Scheibe 117 um eine Fünftelumdrehung hervor. Durch die Zahnräder 119, 120, 122 und 124 wird auch die Trommel 113 in ähnlicher Weise um eine Fünf telumdrehung gedreht, so daß einer der Anschlagbolzen 112 gegenüber der Kolbenstange des Motors 110 zu liegen kommt.

Zur Einführung des Druckmittels zu den verschiedenen Druckflüssigkeitsmotoren können zwar mehrere Pumpen verwendet werden, es empfiehlt sich jedoch, für alle Motoren nur eine einzige Pumpe anzuwenden.

Die Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit des Revolverschlittens geht wie folgt vor sich.

Am Ende der Rückwärtsbewegung des Schlittens 22 wird der Revolverkopf 25 geschaltet. Gleichzeitig greift eine von dem Schlitten bewegte Rolle 64 in einen der

Spiralnockengänge 61 in den Schaltnocken 55 ein und erteilt dem Schaltnocken und der Welle 45 eine Schaltbewegung. Dadurch wird die Trommel 113 durch die Scheibe π 7, welche durch die von dem Nocken 70 an der Welle45 getragenen Zapfen 116 betätigt wird, so geschaltet, daß ein anderer Bolzen 112 in die Bewegungsbahn der Kolbenstange des Motors 110 gelangt. Bei jeder Schaltbewegung der Welle 45 drückt ferner der Nocken 70 zuerst das Ventil 75 herab und läßt es dann in seine höchste Stellung zurückkehren. Dies hat zur Folge, daß der Kolben des Motors 110 zuerst in seine äußerste rechte Lage kommt, um alle Bolzen 112 frei zu machen, und hierauf nach links bewegt wird, bis die Kolbenstange mit dem Bolzen 112, der sich in einer Linie damit befindet, in Eingriff kommt. Die Bewegung des Motors 110 kommt daher an einem anderen Punkt zur Ruhe. Hierdurch wird ein anderes Getriebe der Getriebeeinheit 39 mit der Welle 40 gekuppelt, die die Regelungsvorrichtung 42 betätigt; auf diese Weise wird die Geschwindigkeit der Vorschubbewegung des Schlittens verändert.

Claims

Patentanspruch:
Steuervorrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Revolverdrehbänke, zur selbsttätigen, von der Bewegung des Revolverschlittens abgeleiteten Einstellung eines zur Veränderung der Vorschubgeschwindigkeit dieses Revolverschlittens vorgesehenen Zahnradgetriebes, gekennzeichnet durch eine Welle 45, die absatzweise entsprechend der Anzahl der im Revolverkopf (25) angeordneten Werkzeuge Teile einer vollen Umdrehung ausführt und dabei einerseits mittels einer Nockenscheibe (70) über ein von dieser gesteuertes, federbelastetes Druckflüssigkeitsventil (75) einen an dem Schaltglied (in) des Zahnradgetriebes (37>39) angreifenden Kolben (110) in seine der kleinsten Vorschubgeschwindigkeit entsprechende Endlage bringt und wieder vorschiebt und andererseits eine mit einstellbaren, den Vorschubweg des an dem Schaltglied angreifenden Kolbens begrenzenden Anschlägen (112) besetzte Trommel^! 13) um eine der Werkzeugzahl entsprechende Teilung weiterdreht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen