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Gemeinsamer Vorschubantrieb für die Werkzeugträger einer Drehbank
Es ist eine selbsttätige Drehbank bekannt, bei welcher ein gemeinsamer Vorschubantrieb
für einen den Längsdrehstahl tragenden, Schlitten und für den durch eine Kurvensteuerung
um eine Achse schwenkbaren Träger für einen Querdrehstahl vorgesehen ist. Auch die
Erfindung bezieht sich auf einen solchen gemeinsamen Vorschubantrieb, bei welchem,
wie bei ,derartigen Drehbänken bekannt, ein. Kreuzschlitten für den Längsdrehstahl
zur Verwendung gelangt und bei welchem weiter der schwenkbare Träger für den Querdrehstahl
durch die Kurvensteuerung auch längs verschiebbar ist.
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Während bei der bekannten Drehbank zum gemeinsamen Vorschubantrieb
eine Schubkurventrommel dient, ist die vorliegende Erfindung gekennzeichnet durch
einen in Längsrichtung auf :dem Drehbankbett durch einen Druckflüssigkeitsantrieb
verschiebbaren Zwischenschieber, der einerseits an dem Kreuzschlitten über ein durch
Anschläge gesteuertes Zahnstangengetriebe für die nacheinander erfolgende Anstell-,
Vorschub-, Abhub- und Rückzugsbewegung des Längsdrehstahles angreift, andererseits
je eine Steuerkurve für die Schwenk- und Längsbewegung des Trägers des Querdrehstahles
trägt.
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Es ist an sich bei Drehbänken bekannt, die Anstell-, Vorschub-, Abhub-
und Rückzugsbewegung eines Längsdrehstahles, - der auf einem Kreuzschlitten gelagert
ist, von einem durch einstellbare Anschläge gesteuerten Zahnstangengetriebes abzuleiten.
Auch sind durch Zahnstangengetriebe und Anschläge gesteuerte Antriebe für Werkzeugschlitten,
deren Werkzeuge nach dem Arbeitsgang von der bearbeiteten Fläche entfernt werden,
damit
der Stahl keine Rückzugsmarkierung auf ihr erzeugt, bekannt.
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Der Gegenstand der Erfindung zeichnet sich durch große Einfachheit
und Billigkeit vor den bekannten Maschinen aus, da von dem am Bett hin und her beweglich
geführten Zwischenschieber in einfacher Weise die Vorschubantriebe für den Längsdrehstahl
und den Querdrehstahl abgeleitet werden können. Auch wird durch die-- doppelte Anordnung
von Steuerkurven für den Querdrehstahl, voll denen die eine die Schwenk- -und die
andere die Längsbewegung herbeiführt, in einfacher Weise erreicht, daß der Querdrehstahl
außer seiner Hauptvorschubbewegung eine Anstell-und Abhubbewegung erfährt, so daß
er, wie an sich bekannt, beim Rücklauf keine Markierung auf der" bearbeiteten Fläche
hinterläßt. auch bietet der hydraulische -antrieb des Zwischenschiebers in bekannter
Weise die vorteilhafte Möglichkeit, beine Anlaufen der Schlitten all versetzbare
Anschläge die dann infolge Stillstand des Antriebskolbens erfolgende Drucksteigerung
dazu auszunutzen, den Eilrücklauf einzuschalten.
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Ein vorteilhaftes Erfindungsmerkmal besteht darin, daß der Hub der
beiden die Längswerkzeuge tragenden Kreuzschlitten durch auf diese unmittelbar wirkende
Anschläge begrenzt ist. Dadurch unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand von
einer bekannten Drehbank, bei welcher ein Drehstahl von einem Kreuzschlitten getragen
wird und durch ein Zahnstangengetriebe nacheinander eine Anstell-, Vorschub-.- Abhub-
und Rückzugsbewegung erfährt. Bei dieser bekannten Anordnung nämlich erfolgt die
Hubbegrenzung,des den Drehstahl tragenden Schlittens nicht unmittelbar, sondern
durch die am anderen Schlitten vorgesehenen Anschläge, was zur Folge hat, daß durch
die unvermeidliche. Elastizität des Zahnstangengetriebes die Genauigkeit der Hubbegrenzung
beschränkt wird. Wenn nämlich der Schnittdruck wächst, nachdem der Unterschlitten
zur Anlage an seinem Anschlag gelangt ist, kann,durch den wachsenden Schnittdruck
der Oberschlitten unter elastischer Beanspruchung des Zahnstangengetriebes etwas
zurückgedrängt werden, was nicht möglich ist, wenn der Hub des Oberschlittens durch
die Anschläge begrenzt ist und der Schlitten durch die Vorschttbkraft in' ständiger
Anlage an diese Anschläge gehalten wird.
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Vorzugsweise wird der Längsschlitten des Kreuzschlittens durch eine
nachgiebige Raste in seinen Endlagen gehalten.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist
in der Zeichnung veranschaulicht. In dieser zeigt Fig, i schematisch im Grundriß
das Bett einer Drehbank mit einem Schwenksupport und einem Längsschlitten, der einen
Planschlitten trägt.
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Fig.2 zeigt schematisch eine Reihe verschiedener Arbeitsweisen der
Maschine.
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Das Bett 2 der Vielschnittdrehbank ist mit einer parallel zu der nicht
näher veranschaulichten Werkstückspindel verlaufenden Gleit-' bahn versehen, auf
der ein Längsschlitten 7 geführt ist. Auf diesem Längsschlitten ist eine Platte
18 um eine Achse 19 schwenkbar, die senkrecht zur Führung des Längsschlittens verläuft.
Diese Platte ist finit einer Führungsbahn 2o versehen, auf der ein Planschlitten
I4 läuft und die durch Schwenkung der Platte 18 auf jeden gewünschten Winkel zum
Längsschlitten eingestellt werden kann, z. B., wie in der Zeichnung gezeigt. auf
einen rechten Winkel.
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Der Längsschlitten 7_ ist mit einer sich parallel zu seiner Bewegungsrichtung
erstreckenden Führung versehen, welche eine Zahnstange 6 aufnimmt. Diese wirkt auf
ein Getriebe ein, das in dem Längsschlitten gelagert ist und den Planschlitten 1.4
anzutreiben vermag. Bei dem veranschaulichten -Ausführungsbeispiel besteht dieses
Getriebe aus zwei miteinander gekuppelten Zahnrädern 12, die um die Achse i9 drehbar
im Längsschlitten 7 gelagert sind und von denen das eine in die Zahnstange 6, das
andere aber in eine Verzahnung 13 des Planschlittens 14 eingreift.
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Insoweit ist die beschriebene Anordnun, bekannt. Bei einer bekannten
Maschine dieser Art sind zwei hydraulische Antriebe vorgesehen, von denen der eine
auf dein Längsschlitten 7 gelagert ist und auf die Zahnstange 6 einwirkt, während
der andere ain Bett 2 gelagert ist und den Längsschlitten 7 unabhängig von dem anderen
hydraulischen Antrieb zu verschieben vermag.
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Im Gegensatz hierzu sind nun die hydraulischen Antriebsmittel für
die Zahnstange 6 am Bett 2 gelagert. Zu diesem Zweck ist an der Zahnstange 6 ein
Zwischenschieber 3 befestigt, an dem die Stange 21 eines Kolbens 22 angreift. Dieser
läuft in einem hydraulischen Vorschubzylinder i, der am Bett 2 befestigt ist und
dessen Achse parallel zur Bev-egungsrichtung des Längsschlittens verläuft. Es isf
daher ersichtlich, daß, wenn das Getriebe 12, 13 gesperrt ist, der Kolben 22 den
Längsschlitten 7 auf dem Bett 2 verschiebt.- Wird aber der Längsschlitten festgehalten.
während das Getriebe 12, 13 freigegeben ist, so wirken die Zahnräder 12 als ein
ortsfestes Übersetzungsgetriebe, das jede N"erschiebung der Zahnstange 6 in Längsrichtung
in eine Verschiebung des Planschlittens 14 in Querrichtung umsetzt.
Die
Sperrung, des Getriebes 12, 13 erfolgt bei der veranschaulichten Ausführungsform
durch Anschläge 16 für die Hubbegrenzung des Planschlittens 14. Zu diesem Zweck
ist am Planschlitten 14 ein Anschlagarm 15 befestigt, der über eine an der Platte
i8 befestigte Spindel 23 mit zwei auf ihr verstellbaren Anschlagschrauben 16 und
116 zur Anlage kommt.
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Damit der Längsschlitten 7 während des Planvorschubes oder -rückzuges
festgestellt werden kann, ist er mit einer Bremsschraube 9 versehen, mit deren Hilfe
er auf der Bettbahn 2 festgeklemmt werden kann. Sein Hub läßt sich ferner begrenzen
durch Anschlagschrauben Io und IIo, die auf einer am Längsschlitten befestigten
Schraubspindel 2:l verstellbar sind und sich beiderseits gegen einen festen Ansatz
25 des nettes legen können.
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Außerdem sind zwei nachgebildete Feststellvorrichtungen vorgesehen,
welche den Längsschlitten an dessen Hubenden festhalten. Diese bestehen aus zwei
abgeschrägten Rasten 26 und 126, die auf am Bett--, verstellbaren Schienen
vorgesehen sind und in die ein am Längsschlitten 7 befestigter Federkolben 17 einzugreifen
vermag. Zweckmäßig %vird die Schiene mit der Raste 126 zusammen mit der Anschlagmutter
IIo und die Schiene mit der Raste 26 zusammen mit der Anschlagmutter Io verstellbar
angebracht.
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Der hydraulische Antrieb 1, 21, 22 ist in an sich bekannter Weise
so ausgebildet, daß der Vorschub in Richtung des in Fig. i gezeigten Pfeiles vergleichsweise
langsam mit hoher Kraft erfolgt, weil hierbei das Drucköl auf die volle Fläche des
Kolbens 22 wirkt, während der Rückzug in der entgegengesetzten Richtung mit geringer
Kraft und hoher Geschwindigkeit bewirkt wird, weil alsdann der Öldruck auf die Ringfläche
des Kolbens 22 wirkt. Außerdem ist die hydraulische Steuerung so ausgebildet, daß
der. Rückzug von selbst eingeschaltet wird, sobald der Kolben 22 auf einen unüberwindlichen
Widerstand stößt. Durch diesen Widerstand wird der Steuerhebel selbsttätig in die
entgegengesetzte Richtung umgeschaltet. In dieser Richtung verharrt der Steuerhebel
dann. Den Vorschub kann man wieder einschalten, indem man den Steuerhebel von Hand
umlegt. Außerdem kann man an jeder beliebigen Stelle den Steuerhebel in die Rücklaufstellung
von Hand umlegen.
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Schließlich läßt sich die Kolbenvorschubgeschwindigkeit beliebig durch
am Zwischenschieber 3 angebrachte Nocken beschränken, die auf entsprechende Ventile
wirken, wobei der durch jeden Nöcken eingestellte Wert nur vorübergehend oder auch
für den ganzen noch zurückzulegenden Weg bestehen bleiben kann.
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Die Arbeitsweise der erläuterten Einrichtung sei nunmehr mit Bezug
auf Fig. 2 erläutert, in welcher die stark ausgezogenen senkrechten Pfeile den Vorschub
in der Planrichtung und die schwach ausgezogenen senkrechten Pfeile den Rückzug
in Planrichtung bedeuten, während die entsprechenden waagerechten Pfeile Vorschub
und Rückzug in Längsrichtung wiedergeben. Für die Arbeitsweise A wird die Bremse
9 festgeklemrn.t. Die "Zahnräder 12 bilden ein ortsfestes Getriebe, das die in der
Längsrichtung erfolgende Verschiebung der Zahnstange 6 umsetzt in die quer hierzu
erfolgende Verschiebung des Planschlittens 1q.. Ausgehend von der in Fig. i gezeigten
Lage, bei der der Anschlagarm 15 an der Anschlagmutter 16 anliegt, läuft der Planschlitten
vor, bis der Anschlagarm 15 gegen die Anschlagschraube 116 stößt. Wenn das geschieht,
kann der Kolben 22 nicht weiterlaufen, so daß der hydraulische Antrieb selbsttätig
umgeschaltet wird. Infolgedessen läuft der Planschlitten in der Richtung des schwach
ausgezogenen Pfeiles, wie bei A gezeigt, wieder zurück. ` Für die Arbeitsweise B
werden die Anschlagmuttern 16 und 116 entsprechend Anfang und Endpunkt der Planbewegung
eingestellt, während die Anschlagschrauben io und iio entsprechend den Endpunkten
des Längsvorschubes eingestellt werden. Bei Beginn des Vorganges befindet sich das
Werkzeug im Punkte 27 (Fig. 2), der Kolben 22 in seiner Ausgangslage, der Arm 15
an der Anschlagmutter 16, der Anschlag 25 an der Anschlagmutter iio und der Federkolben
17 in .der Raste 26. Läuft nun der Kolben an,- so bleibt der Längsschlitten 7, durch
die Raste 26 gehalten, zunächst in seiner Stellung, so daß das Getriebe 12 den Planschlitten
14 bis zum Punkt 28 vorschiebt. Der Arm 15 des Planschlittens -trifft dann auf die
Anschlagmutter 116, so daß sich die Zahnräder 12 nicht mehr drehen können. Der auf
diese durch die Zahnstange 6 ausgeübte Druck steigt daher. Er überträgt sich durch
die Lager der Zahnräder 12 auf den Längsschlitten 7 und bewirkt, daß dessen Federkolben
17 aus der Raste 26 herausspringt. Der Längsschlitten wird nun angetrieben, bis
die Anschlagmutter io auf den festen Anschlag 25 trifft. Das Werkstück bleibt nun
im Punkt 29 stehen. Der Kolben 22 kann nicht weiterlaufen. Infolgedessen wird er
selbsttätig auf Eilrücklauf umgeschaltet.
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Beim Auftreffen des Längsanschlages-io auf den festen Anschlag 25
war auch der Federkolben 17 in die Raste 126 eingeschnappt. Er hält daher beim Beginn
des Eilrücklaufes. zunächst den Längsschlitten 7 fest.
Bei der Bewegung
der Zahnstange 6 nach rechts bewirkt daher das Getriebe 12, 13 den Rückzug des Planschlittens
--4, bis der Arm 15 wieder auf die Anschlagmutter 16 trifft, was bei Erreichen des
Punktes 30 der Fall ist. Dadurch wird das Getriebe 12 gesperrt, so daß die
Zahnstange 6 nunmehr den ganzen Längsschlitten 7 mitnimmt und hierbei den Federkolben
17 aus der Raste 126 herauszieht. Dieser Eilrücklauf des Längsschlittens wird dadurch
beendigt, daß der Anschlag iIo auf den festen Anschlag 25 auftrifft, womit der Ausgangspunkt
27 wieder erreicht ist.
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Für die Arbeitsweise C wird die Zahnstange 6 am Längsschlitten 7 festgeklemmt.
Diesem, Zweck dient eine Klemmschraube i i ; die Anschlagmuttern Io und IIo dienen
zur Bestimmung von Anfangs- und Endpunkt des Längsvorschubes.
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Für die Arbeitsweise E wird die Platte i8 auf dem Längsschlitten 7
entsprechend schräg gestellt und die Bremse 9 festgezogen. Es ergibt sich dann ohne
weiteres zunächst der schräge Vorschub des Planschlittens und im Anschluß daran
der Rücklauf.
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Bei der Arbeitsweise gemäß dem Schema F erfolgt die Schrägstellung
der Platte i8 auf dem Längsschlitten 7 in einem zur entgegengesetzten Seite gezeigten
Winkel.
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Die Arbeitsweise G entspricht derjenigen des Schemas B mit dem einzigen
Unterschied, daß die Platte 18 mit ihrer Führungsbahn für den Planschlitten 14.
nicht senkrecht, sondern schräg zum Längsschlitten eingestellt wird.
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Um schließlich die Arbeitsweise gemäß dem Schema D zu ermöglichen,
sind besondere Anordnungen zu treffen, damit zunächst der Längsschlitten vom Punkt
3o bis zum Punkt 3oa läuft und sich dann der Vorschub des Planschlittens anschließt
und alsdann zunächst dieser Planschlitten wieder zurückgezogen und dann der Längsschlitten
ebenfalls zurückgezogen wird. Diese besonderen Einrichtungen können darin bestehen,
daß der Planschlitten 14. durch die Kraft einer Feder in zurückgezogener Lage gehalten
wird, während der Federkolben 17 irgendwie unwirksam gemacht wird. Dann erfolgt
zunächst der Vorschub des Längsschlittens, bis der Anschlag Io auf den Anschlag
25 auftrifft. Alsdann wird der Planschlitten entgegen der Kraft dieser Feder vorgeschoben,
! bis sein Anschlag 15 auf die Anschlagschraube i z6 trifft. Dadurch ist dann der
Eilrücklauf des Kolbens 22 eingeschaltet. Wenn dieser zurückläuft, sorgt die Kraft
der gespannten Feder des Planschlittens dafür, daß die durch das Zahnrad 12 auf
dessen Lagerflächen ausgeübten Kräfte den Längsschlitten in der Endstellung halten,
bis der Planschlitten zurückgezogen ist. Erst dann läuft auch der Planschlitten
wieder zurück.
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Derselbe hydraulische Antrieb, der die Bewegungen des Längsschlittens
7 und des Planschlittens 14 beherrscht, kann auch dazu dienen, ein zweites am Bett
gelagertes Planwerkzeug anzutreiben, das beispielsweise an einem Schwenksupport
5 angeordnet werden kann. Dieser hat Zapfen 31, welche in entsprechenden Lagern
des Bettes sowohl drehbar als auch um ein begrenztes Maß längs verschiebbar sind.
Ferner hat der Schwenksupport einen Arm 32 mit einer Nockenrolle, die in eine Schubkurve
q. eingreift, welche an dein Zwischenschieber 3 vorgesehen ist. Der Zwischenschieber
bewirkt durch seine Verschiebung daher gleichzeitig eine Schwenkung des Supportes
5 um den Zapfen 31.
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An dem einen Zapfen 31 ist außerdem ein runder Flansch 36 befestigt,
über welchen eine Gabel 33 greift, die am Bett der Drehbank auf einem Zapfen 34
gelagert ist und außerdem einen Arm mit einer Nockenrolle 35 trägt. Diese Nockenrolle
greift in eine Schubkurve 8, die ebenfalls am Zwischenschieber 3 vorgesehen ist.
Durch entsprechende Wahl der beiden Schubkurven. und 8 kann man daher bewirken,
daß der Support 5 in jedem gewünschten Zeitpunkt in der einen oder der anderen Richtung
ausgeschwenkt und nach rechts oder links verschoben wird. Es ergibt sich daraus
die Möglichkeit, die in Fig. 2 durch die Diagramme H, I, K und
L gekennzeichneten Arbeiten auszuführen, bei -denen der Schwenksupport 5
in der Richtung der Schwenkachse eine zusätzliche Zustellbewegung erfährt, die sich
auf etwa 30 mm belaufen kann. Diese Zustellbewegung wird durch die Schubkurve 8
ausgeführt.
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Durch Anordnung von mehreren Planschlitten 1q., die in verschiedenen
Richtungen arbeiten, können weitere besonders geartete Bearbeitungsfälle erfaßt
werden.