DE69407830T2 - Vorrichtung zum Zuführen von Stangen in eine Drehbank - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum schrittweisen Laden von Stangen in einen Drehautomaten.
• Das Dokument FR.A.2 190 558 beschreibt eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Zum Stand der Technik gehören Drehautomaten, die durch spezielle Ladevorrichtungen schrittweise Stangen empfangen, um aus diesen Werkstücke oder Abstechteile herzustellen. Die Ladevorrichtung führt das Ende einer Stange axial hinter dem Spannfutter des Drehautomaten ein. Das Spannfutter weist eine Zange auf, die die Stange erfaßt und sie axial über eine Länge unter die Abstechwerkzeuge bewegt, die so vorbestimmt ist, daß sie der tatsächlichen Länge des abzustechenden Werkstücks entspricht. Nach Abschluß der Bearbeitung des Werkstückes wird es abgestochen, und die Zange zieht sich durch eine Bewegung entlang der Stange zurück, um zur Startposition zurückzukehren, die Stange wieder zu fassen und wieder vorzuschieben, um den Werkzeugen den abzustechenden Teil zuzuführen. Die Abfolge von Vorgängen wird wiederholt, bis die Stange verbraucht ist An diesem Punkt zieht die Ladevorrichtung den restlichen Stangenstummel zurück, wirft ihn weg und führt eine neue Stange in den Drehautomaten ein, so daß der Bearbeitungszyklus automatisch wieder beginnen kann.
• Da jeweils nur ein kurzer Stangenteil in den Drehautomaten eingeführt wird, wird während des gesamten Bearbeitungszyklus die Stange durch die Ladevorrichtung auf eine solche Weise am hinteren Ende gehalten, daß sich die Stange im Spannfutter ohne Biegen oder Schwingung drehen kann. Außerdem muß das hintere Ende der Stange mit der Ladevorrichtung so gekoppelt bleiben, daß der wegzuwerfende Endstummel zurückgezogen werden kann.
• Für die Mengenleistung der aus der Kombination einer Ladevorrichtung und eines Drehautomaten bestehenden Abstechstation ist es wesentlich, daß alle Vorgänge schnell aufeinander folgen. In den Ausführungsformen des Standes der Technik stellt der synchronisierte Betrieb von Ladevorrichtung und Drehautomat besonders während eines Zuführens der abzustechenden Teile und einer Rückkehr der Zange zur Startposition ein Problem dar.
• Die Stange muß tatsächlich am hinteren Ende mit einer Zange der Ladevorrichtung gekoppelt bleiben, die durch eine kinematische Vorrichtung, gewöhnlich eine Kette, so bewegt wird, daß sie die Stange in den Drehautomaten schiebt und anschließend den wegzuwerfenden Stummel zurückzieht. Während einer Bearbeitung muß jedoch die Stange durch die Drehautomatenzange präzise bewegt werden, welche somit nicht nur die Stange bewegt, sondern die Reibung des (zwischenzeitlich im Leerlauf eingestellten) Mechanismus für eine Bewegung der Zange der Ladevorrichtung überwinden muß. Zusätzlich zu dem Umstand, daß dies wegen der erforderlichen Kraft und möglicher Positionierfehler schwierig ist, ist dies auch wegen der Möglichkeit gefährlich, daß das Stangenende während einer Vorwärtsbeschleunigung der Zange des Drehautomaten aus der Zange der Ladevorrichtung gleiten könnte, wo es gewöhnlich nur durch elastischen Griff gehalten wird. Während einer Rückwärtsbewegung der Drehautomatenzange schiebt außerdem die Stange den Fördermechanismus der Zange der Ladevorrichtung. Dies könnte ein Biegen der sich drehenden Stange mit resultierenden starken Schwingungen hervorrufen.
• Die allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obigen Nachteile zu überwinden, indem eine Vorrichtung zum Laden von Stangen in Drehautomaten geschaffen wird, die der Zange des Spannfutters des Drehautomaten eine sichere Bewegung ohne übermäßige Beanspruchung gestattet, ohne Gefahr zu laufen, daß sich die Stange biegt oder aus den Greifgliedern der Ladevorrichtung gleitet.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Hinblick auf diese Aufgabe eine Vorrichtung zum Laden von Stangen in einen Drehautomaten geschaffen, die einen Schieber mit einer Fördereinrichtung aufweist, um das Vorderende einer Stange axial in das Spannfutter des Drehautomaten zu schieben, damit sie von einer sich parallel zur Stangenachse bewegenden Drehautomateneinrichtung erfaßt wird, um die Stange Abstechwerkzeugen zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber mit seiner eigenen Fördereinrichtung auf einem sich entlang Führungen parallel zur Bewegungsrichtung der Stange bewegenden Laufgestell getragen wird und das Laufgestell Verbindungsglieder aufweist, die mit der Stangenvorschubeinrichtung des Drehautomaten kuppelbar sind, um sich damit synchron zu bewegen.
• Zur Verdeutlichung der Erklärung der innovativen Prinzipien der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik wird im folgenden mit Hilfe der einzigen beigefügten Zeichnung eine mögliche Ausführungsform davon durch ein nicht beschränkendes, die Prinzipien anwendendes Beispiel beschrieben.
• Die Figur zeigt einen schematischen Teilquerschnitt einer Abstecheinheit oder -station, die aus einer Ladevorrichtung und einem Drehautomaten besteht. Vom Drehautomaten ist nur die Spannfutteranordnung 11 dargestellt, wobei sich der Fachmann den Rest ohne weiteres vorstellt, der von der vorliegenden Beschreibung nicht betroffen ist.
• Die Ladevorrichtung führt eine Stange 12 schrittweise zu, indem sie sie axial in die Spannfutteranordnung des Drehautomaten einführt. Zu diesem Zweck weist die Ladevorrichtung einen Schieber 13 auf, der mit der Ladeöffnung des Spannfutters 11 ausgerichtet ist und an seinem Kopf eine Klemme oder Zange 14 zum Erfassen des hinteren Endes der zuzuführenden Stange trägt. Der Schieber 13 ist am hinteren Ende an einen Läufer 32 gekoppelt, der mittels einer um eine Rolle 16, 17 gewikkelten Transmissionskette 15 parallel zur Verlängerung des Stangenschiebers 13 bewegt wird. Die Kette wird durch einen Motor 18 (vorteilhafterweise von hydraulischer Bauart) angetrieben, um den Stangenschieber die Ladebewegungen der Stange vollenden und den auszuwerfenden Stummel zurückziehen zu lassen. Entlang dem Weg der Stange und des Schiebers ist eine Führung 19 vorgesehen, die beispielsweise aus mehreren ringförmigen Elementen besteht, die ausgerichtet sind und zum Dämpfen der durch die Hochgeschwindigkeitsdrehung der Stange erzeugten Schwingungen elastisch gehalten werden. Geeignete Führungen sind beispielsweise in der italienischen Patentanmeldung M191U000074 und dem Patent IT 216 871 dargestellt. Die Ladevorrichtung kann auch eine automatische Einrichtung zum schrittweisen Einführen der Stangen in die Zange 14, wobei sie sie aus einem Stangenlager nimmt, und eine automatische Einrichtung zum Entladen des Reststummels von der Zange 14 aufweisen. Der Einfachheit halber sind die automatischen Einrichtungen nicht dargestellt. Sie werden jedoch gewöhnlich verwendet und sind daher dem Fachmann ohne weiteres bekannt. Geeignete Einrichtungen sind z.B. in der italienischen Patentanmeldung M192A000978 und dem Patent IT 216 871 dargestellt. Wie in den obigen Schutzrechten dargestellt ist, kann sich die Führung 19 in Längsrichtung öffnen, um ein seitliches Einführen der aus dem Lager genommenen Stange zu gestatten.
• Das Spannfutter des Drehautomaten weist eine aus einer Zange oder einem Reitstock 20 zum Erfassen der Stange und einer Buchse 21 für eine axiale Hin- und Herbewegung der Stange während eines Abstechens gebildete Stangenvorschubeinrichtung auf. Während ihrer Bewegung läuft die Buchse 21 mittels eines bekannten Antriebs 23 entlang einer Führung 22 parallel zur Stangenvorschubrichtung. Die Zange 20 und die Buchse 21 sind derart vorgesehen, daß sie die oben beschriebene "abschnittsweise" Vorschubbewegung gestatten. Nachdem die Stange durch die Ladevorrichtung in das Spannfutter eingeführt wurde, beginnt insbesondere die Greifbuchse 21, die Stange den (bei 31 schematisch dargestellten) Werkzeugen des Drehautomaten zuzu führen. Nach Abschluß der Abstechens eines Teils zieht sich die Buchse durch eine Bewegung entlang der Stange zurück, um zur (in der Figur in durchgezogenen Linien dargestellten) Startposition zurückzukehren, und erfaßt wieder die Stange, um sie zum Abstechen des folgenden Teils vorzuschieben.
• Die obige Beschreibung trifft auf eine dem Fachmann grundsätzlich bekannte Technik zu. Aus diesem Grund sind beispielsweise die bekannten Elemente nicht ausführlich dargestellt und beschrieben, die die Bewegungen, die Öffnungs- und Schließvorgänge der verschiedenen Teile des Spannfutters liefern, das so konstruiert ist, daß sie einen abschnittsweisen Vorschub liefert.
• Gemäß den innovativen Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist die aus dem Schieber 13 mit der entsprechenden Kette und dem Antriebsmotor gebildete Stangenschieberanordnung nicht wie im Stand der Technik am Rahmen der Ladevorrichtung befestigt, sondern wird statt dessen durch ein sich in der Stangenvorschubrichtung bewegendes Laufgestell 24 getragen. Das Laufgestell weist z.B. ein Paar Laufwagen 25, 26 auf, die sich entlang jeweiliger Führungen 27, 28 bewegen, die jeweils eine der beiden Kettenrollen tragen und durch ein Verbindungsglied oder eine Verbindungsstange 29 verbunden sind. Diese Ausführungsform des Laufgestells hat den Vorteil, daß sie eine zweckmäßige Funktion einer Kettenspannrolle und eine Verstellbarkeit der Befestigungsstelle eines Laufgestells an der Verbindungsstange 29 liefert, um so den Abstand zwischen dem vorderen Laufwagen 25 und dem hinteren Laufwagen 26 nach Wunsch ändern zu können. Das Laufgestell trägt vorteilhafterweise auch die z.B. am vorderen Laufwagen 25 befestigte Führung 19.
• Das Laufgestell 24 ist durch eine Verbindungsstange 30 mit der Förderbuchse 21 des Drehautomaten so verbunden, daß es ihren Bewegungen folgt.
• Im Einsatz wird zu Anfang der Schieber vollständig zurückgezogen, und die Buchse 21 ist in der in der Figur dargestellten Startposition. Die Einrichtung zum Entnehmen der Stange aus dem Lager positioniert eine Stange so in der Führung 19, daß sie am hinteren Ende durch die Schieberzange aufgenommen und bei Betrieb des Motors 18 in das Spannfutter des Drehautomaten eingeführt wird. Wenn die Stange um einen voreingestellten Betrag in das Spannfutter vorgerückt ist, wird die Buchse 21 betätigt, um die Stange zu erfassen und vorzuschieben, um die Stange den Werkzeugen des Drehautomaten zuzuführen. Die Vorwärtsbewegung der Buchse wird durch die Stange 30 so auf das Laufgestell 24 übertragen, daß keine Gefahr besteht, daß hohe Beschleunigungen die Stange aus der hinteren Zange 14 herausziehen könnten. Nach Bearbeitung des ersten Stangenteils wird er abgestochen, und der Buchse wird befohlen, sich zur Startposition zu bewegen und das Laufgestell 24 vom Drehautomaten wieder zu entfernen. Während dieses Rückkehrvorgangs ist der Speisekreis des Motors 18 so auf Entlastung geschaltet, daß die durch die Zange 20 des Spannfutters an der Stange erzeugte Reibung ausreicht, um die Stange ruhend zu halten, während sich das Laufgestell 24 rückwärts bewegt. Weil der Motor hydraulisch ist, kann er unter geringem Druck gehalten werden, um einen "abgefederten Schub" des Schiebers gegen das hintere Ende der Stange zu schaffen, um so eine Vorwärtsbewegung der Kette zu liefern, die die Rückwärtsbewegung des Laufgestells kompensiert, während die Stange und der Schieber tatsächlich stabil und sicherer in Kontakt gehalten werden.
• Nach Ausführung der Rückwärtsbewegung erfaßt die Buchse wieder die Stange und beginnt ihre schnelle Vorwärtsbewegung, während sie das ganze Laufgestell mitnimmt und den zweiten Stangenteil dem Spannfutter zuführt. Wie gerade beschrieben, setzt sich der Zyklus bis zum Aufbrauchen der nutzbaren Stange fort. An diesem Punkt läßt man den Motor 18 rückwärts laufen, so daß der an der Zange 14 befestigte Stangenstummel aus dem Drehautomaten herausgezogen wird. Eine bekannte Entladeeinrichtung zieht den Stangenstummel aus der Zange 14 heraus und ersetzt ihn durch eine neue zu bearbeitende Stange.
• An dieser Stelle ist klar, daß die vorher angegebenen Aufgaben erfüllt wurden, indem eine Ladevorrichtung geschaffen wurde, die gegen abrupte Bewegungen der den Drehautomaten ladenden Buchse unempfindlich ist, die während eines Abstechens der Stangenteile erzeugt werden.
• Es sollte auch besonders erwähnt werden, daß die Ausführungsform mit der sich mit dem Laufgestell bewegenden Führung 19 gestattet, daß eine Stangenlänge vorliegt, die zwischen dem Ende der Führung und der Buchse 21 aufgehängt und während der gesamten Bewegung der Buchse anders als beim Stand der Technik stabil bleibt, und somit eine bessere Schwingungsdämpfung erzeugt wird.
• Natürlich ist die obige Beschreibung einer die innovativen Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendenden Ausführungsform nur beispielhaft gegeben und soll daher nicht als eine Beschränkung des hier beanspruchten Schutzrechts aufgefaßt werden. Zum Beispiel können sich die Strukturen der Ladevorrichtung und des Drehautomaten von den schematisch dargestellten je nach praktischen Notwendigkeiten und tatsächlichen Abmessungen der Abstechstangen unterscheiden. Falls es außerdem nicht als vorteilhaft betrachtet wird, die Führung am Laufgestell 24 zu befestigen, kann sie am Rahmen der Ladevorrichtung befestigt werden.
• Wie dem Fachmann klar ist, kann schließlich die Fördereinrichtung des Laufgestells von der gerade dargestellten verschieden sein, weil die Führungen für eine Bewegung des Laufgestells verschieden vorgesehen sein können. Zum Beispiel kann man sich Zahnrad- und Zahnstangenlösungen vorstellen.
• Es wird auch besonders erwähnt, daß die Form der Führungen und Laufwagen jede bekannte Form sein kann, die imstande ist, die Laufreibung in vorteilhafter Weise auf ein Minimum zu reduzieren. Die Führungen können zum Beispiel aus Wellen mit rundem Querschnitt bestehen, auf denen Leitrollen mit konvexer Vertiefung laufen.

Claims (10)

1. Stangenladevorrichtung (10) in einem Drehautomaten mit einem Schieber (13) mit einer Fördereinrichtung (15, 18), um das Vorderende einer Stange (12) axial in ein Spannfutter (11) des Drehautomaten zu schieben, damit sie von einer Stangenvorschubeinrichtung (21) des Drehautomaten erfaßt wird, die sich parallel zur Stangenachse bewegt, um die Stange Abstechwerkzeugen (31) zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (13) mit seiner eigenen Fördereinrichtung (15, 18) auf einem Laufgestell (24) getragen wird, das sich entlang Führungen parallel zur Bewegungsrichtung der Stange (12) bewegt und Verbindungsglieder (30) aufweist, die mit der Stangenvorschubeinrichtung (21) des Drehautomaten kuppelbar sind, um sich damit synchron zu bewegen.

2. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung des Schiebers (13) eine Antriebskette (15) aufweist, mit der das hintere Ende des Schiebers gekoppelt ist.

3. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderende des Schiebers (13) eine Zange (14) zum Greifen des hinteren Endes der Stange trägt.

4. Ladevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufgestell (24) zwei Laufwagen (25, 26) aufweist, die je ein Paar Rollen (16, 17) zum Herumwickeln der Kette (15) tragen und durch ein starres Verbindungselement (29) mit verstellbarem wechselseitigen Abstand der Wagen miteinander verbunden sind, um eine Verstellung des Zugs der Kette (15) zu gestatten.

5. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Führung (19) für axiale Bewegung der Stange aufweist.

6. Ladevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung aus mehreren allgemein ringförmigen Elementen (19) besteht, die miteinander so ausgerichtet sind, daß sie von der Stange axial durchquert werden.

7. Ladevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenlaufführung (19) auf dem Laufgestell (24) getragen wird.

8. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (30) des Laufgestells (24) eine Verbindungsstange (30) für eine Verbindung mit der Stangenvorschubeinrichtung (21) aufweisen.

9. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenvorschubeinrichtung (21) eine Buchse (21) für eine Hin- und Herbewegung der Stange im Spannfutter (11) aufweist.

10. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (15, 18) einen hydraulischen Motor (18) aufweist.