DE839305C - Selbsttaetige Drehbank - Google Patents

Description

Die liekannten selbsttätigen Drehbänke weisen entweder 1>e\vegliche oder feststehende Spindelstöcke auf und sind mit verschiedenen Werkzeugen ausgerüstet, die, sternförmig um die Spindelachse angeordnet, gleichzeitig arl>eiten können.

Während Drehbänke mit l>eweglichen Spindelstöcken für Schnellfertigung ungeeignet sind, da bei ihnen höchstens zwei Werkzeuge gleichzeitig arbeiten können, sind Drehbänke mit feststehenden

ίο Spindelstöcken im allgemeinen vielseitiger verwendbar. Sie l>esitzen vielfach einen Seitenschlitten, der Querbcwegungen in die Tiefe ausführen kann. Außerdem weisen sie meist entweder einen gegenül>er der Arlxntsspindel angeordneten Revolverkopf

■-5 mit waagerechter oder senkrechter Achse auf oder liesitzen verschiedene schwingende Geräte, bestehend aus zwei bis drei Werkzeugspindeln. Der Revolverkopf kann fünf bis acht nacheinander in Arbeitsstellung zu bringende Werkzeughalter aufnehmen.

Andere Konstrukteure haben Drehbänke herausgebracht, die mit gekreuzte Schlitten aufweisenden Seitenwerkzeughaltern ausgerüstet sind, welche sowohl Quer- als auch Längsbewegungen der Werkzeuge ermöglichen. Dabei nimmt der zweite Werkzeughalter mit gekreuzten Schlitten den im allgemeinen für den Tiefgangschlitten bestimmten Platz ein. Hieraus ergibt sich aber, daß diese Drehbänke die Vornahme von Tiefenarbeiten, wie z. B. Tiefdrehen, nicht zulassen, da sie keinen für diese Arbeiten ausreichend starren Werkzeughalter-Schlitten besitzen. Ein weiterer Nachteil dieser Hauart besteht darin, daß die beiden Seitenwerk-

zeughalter mit den gekreuzten Schlitten keinen Zwischenraum für den Spanabfluß frei lassen.

Hingegen bieten diese Drehbänke den Vorteil, daß mit ein und demselben Schlitten zwei aufeinanderfolgende Arbeitsgänge durchgeführt werden können. Dieser Vorteil ist allerdings mehr theoretisch als tatsächlich gegeben, weil zwei verschiedene Arbeitsgänge in der Regel nicht in wirtschaftlicher Weise mit ein und demselben Werkzeug ausgeführt

ίο werden können. Gewisse Arbeiten, z. B. die Roh-Ix'arbeitung, müssen nämlich mit Schneidwerkzeugen aus Schnellstah'l ausgeführt werden, während andere mit Werkzeugen aus Hartmetall durchgeführt werden müssen, um eine sauber bearbeitete Fläche zu erzielen.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit geben einige Konstrukteure der Verwendung von Werkzeugen mit zwei Schneiden (doppelseitigen Werkzeugen) den Vorzug; eine Schneide dient z. B. zu Tiefenarbeiten, die andere zum Langdrehen. Derartige Werkzeuge sind sehr kostspielig, schwierig anzufertigen und zu unterhalten und ergeben keine völlig einwandfreie Arbeit, da nicht jede Schneide in jeder Beziehuifg sachgemäß ausgearbeitet werden kann.

So müssen zur wirtschaftlichen Bearbeitung eines komplizierten Werkstückes mit l>eispiels\veise mehreren Lagerflächen mittels einschneidiger Werkzeuge mindestens zwei Werkzeuge für Tiefenarbeiten zur Verfügung stehen (eines für die Arbeit vor,das andere für dieArbeit hinter einem Flansch) bzw. zum Einstechen oder Kantenbrechen und mindestens drei Werkzeuge zum Langdrehen (eines zum Schruppen, ein zweites zum Maßdrehen bzw. zum Drehen einer zweiten Lagerfläche und ein drittes zum Fertigdrehen).

Da es nun al>er auf keiner der bis jetzt !«kannten Drehbänke möglich ist, diese fünf Werkzeuge zu montieren, muß mindestens das Fertigdrehen als Nacharbeit aufgenommen werden.

Die Versuche, einspindlige Revolverautomaten möglichst vielseitig verwendbar zu gestalten, d. h. so, daß am Werkstück eine Mehrzahl von Werkzeugen arl^eiten kann, haben seither nur bedingt zu befriedigenden Ergebnissen geführt, sei es, daß die Werkzeuge nicht gleichzeitig, sei es, daß sie nicht unabhängig voneinander betätigt werden können oder daß ihre Anordnung baulich zu kompliziert ist, l>eispielsweise nicht genügend Raum zum Spanabfiuß läßt.

Die Erfindung hat eine Anordnung zum Gegenstand, die dieses Problem, wie die praktische Erfahrung lehrt, in einer besonders vorteilhaften und lx'friedigenden Weise löst. Ausgehend λόπ einer einspindligen selbsttätigen'Drehbank, die mit seitlichem Werkzeugsupport und mit einem stirnseitig angeordneten Revolver ausgerüstet ist, sieht die Erfindung die Anordnung eines von dem Seitensupport getragenen zweiten Revolvers in Verbindung mit einer selbsttätigen Steuervorrichtung vor, welche die individuelle Betätigung der beiden Revolver von einer gemeinsamen oder von getrennten Kraftquellen aus gestattet. Durch eine Einrichtung dieser Art wird eine außerordentliche Leistungssteigerung erreicht, die den vollautomatischen Revolverdrehbänken ganz neue Arbeitsgebiete' erschließen. Drehbänke mit Seitenrevolver sind schon an sich bekannt. Es handelt sich aber hierbei um Halbautomaten, bei denen die Steuerung des Seitenrevolvers von Hand erfolgt, während andererseits l>ei Revolverdrehbänken mit mehreren Werkzeugschlitten und automatischer Steuerung Konstruktionen existieren, die keine individuelle, unabhängige Betätigung der einzelnen Werkzeuge erlauben.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. ι veranschaulicht die Gesamtansicht einer selbsttätigen Drehbank gemäß der Erfindung einschließlich der allgemeinen Anordnung des Gestells und der Schlitten;

Fig. 2 gibt einen Längsschnitt durch die Drehbank wieder;

Fig. 3 bis 5 sind Querschnitte nach den Linien III-III, IV-IV, V-V Γη Fig. 2;

Fig. 6 zeigt den Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der ernndungsgemällen Drehbank;

Fig. 7 bis 9 sind Querschnitte nach den Linien VlI-VII, VIII-VIII und IX-IX in Fig. 6.

Die selbsttätige Drehbank gemäß Fig. 1 besitzt einen Sockel D, an dessen Enden zwei Säulen A und B starr befestigt sind. Diese letzteren sind in ihren oberen Enden durch eine Brücke C dergestalt miteinander verbunden, daß sie einen starren Rahmen bilden.

In der Säule A sind, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, die Steuerungs- und Betätigungsvorrichtungen für die Spindel E untergebracht. Diese wird mit Hilfe einer Kette von Übertragungsorganen 1 durch den Motor JlZ₁ angetrieben, der über ein Zahnradgetriebe 3 zugleich eine Hilfswelle 2 l>etätigt. Die letztere trägt Nocken 4 und 5, die für die Steuerung der Materialzuführungsvorrichtungen der Spindel E l>estimmt sind. Der Nocken 4 steuert die Stangenvorschubvorrichtung 6, während der Nokken 5 die Vorrichtung zum Spannen und Lösen der Spannzange 7 steuert.

Die Drehbank besitzt zwei Supporte 8 und 9 für die Tiefenarbeit. Jeder der aus Fig. 5 ersichtlichen Schlitten besteht aus einem einzigen, auf einer Grundplatte 10 bzw. 11 angebrachten Schlitten 13 bzw. 14. Die Grundplatten sind in Führungen 12 befestigt, die parallel zur Spindelachse E in der Brücke C vorgesehen sind.

Die Brücke C zeigt im Querschnitt die allgemeine Form eines Dreiecks, dessen eine untere Ecke ungefähr in der senkrechten, durch die Spindelachse gehenden Ebene liegt. Die Schlitten 8 und 9 sind auf den beiden dieser Ecke anliegenden Seiten dieses Dreiecks montiert, so daß die Schlitten 13, 14 in bezug auf die Spindelachse E radial verschoben weiden können.

Die Drehbank besitzt schließlich noch einen Seitensupport 15 und einen Stirnrevolver 16. Der Seitensupport 15 weist zwei gekreuzte Schlitten 17

und i8 auf, von denen tier Querschnitten 17 in einer Führung 19 gleitet, die auf einer festen, starr mit der Säule A verbundenen Stütze 20 angebracht ist, während der Längsschlitten 18 einen Revolverkopf 2\ mit senkrechter Achse trägt.

Der Stirnrevolver 16 l>esteht aus einem Körper von sechseckigem Querschnitt, der sich in den Lagern 22, 23 der Wände der Säule Ii dreht. Auf jeder seiner sechs Seiten trägt er einen Werkzeughaltersehlitten 24. Lin in der Säule B befindlicher Motor .1/., dient zur Steuerung der verschiedenen Supporte und der Werkzeughalterschlitten des Stirnrevolvers. Zu diesem Zweck ist der Motor ül>er ein auswechselbares Zahnradgetriebe 25 und ein Schneckengetriebe mit einer Welle 26 verbunden. Diese Welle trägt eine Glockennocke 27, die einen Stoßstangenhebel 28 betätigt. Der letztere verschiebt den jeweils in Arbeitsstellung befindlichen Revolverschütten 24 in Richtung der Spindel /:' und entgegen der Wirkung einer nicht abgebildeten Feder. Ein verstellbarer Mitnehmer 29, durch die Welle 26 mitgenommen, steuert mit Hilfe eines Hebels 30 eine Kupplung 31. Der eine Teil dieser Kupplung wird durch eine mechanisch mit dem Motor J/., verbundene Welle 32 angetrieben; der andere Teil ist starr mit einer auf der Welle 32 frei beweglich angebrachten Scheibe 317 verbunden. Diese Scheü>e 37 trägt einen Finger 33, der zur Betätigung eines auf dem Revolverkopf 16 befestigten Malteserkreuzes 34 dient. Ein zweiter auf der Scheilx.¹37 befestigter Mitnehmer 35 bewirkt über eine Kette von Übertragungsorganen 36 die Entriegelung des Körpers 16, um die Fortschaltung des Revolverkopfes zu ermöglichen.

Die Welle 26 ist mechanisch mit einer parallel zur Spindelachse in der Brücke C angeordneten Hilfswelle 3^ verbunden. Die letztere trägt Nocken 39 und 40 zur Verschiebung der Schlitten 8 und 9 in Richtung der Spindelachse und entgegen der Wirkung ihrer Rückholfedern. Die Nocken sind durch eine bekannte, nicht abgebildete Vorrichtung um die Welle 38 herum verstellbar, damit der genaue Zeitpunkt der Steuerung der Verschiebungen der Schlitten8 und 9 nach Belieben eingestellt werden kann. Desgleichen sind die Nocken in der Längsrichtung verstellbar, so daß die Schlitten in jeder beliebigen Längslage betätigt werden können. Die Hilfswelle 38 ist, wie Fig. 2 zeigt, mechanisch mit einer in der Säule A angeordneten Nockenwelle 41 verbunden. Diese Nockenwelle trägt Steuernocken 42 und 43 für die Schlitten 17, 18 des Seitensupports und außerdem einen Nocken 44, der das Einrücken einer Kupplung 45 l>ewirkt, welche in die den Motor .U₁ mit der Hilfswelle 2 verbindende Kette von (^vl>ertragungsorganen eingeschaltet ist.

Die Steuerung des Sei ten revol verkopfes 21 wird während des Rückganges des Längsschlittens 18 durch einen starr mit der Stütze 20 verbundenen

^fio Einger 46 Ivewirkt, der während des genannten Rückganges ein am freien Ende der Revolverkopfachse Ix/festigtes Malteserkreuz 47 l>etätigt. Die Entriegelung des Revolverkopfcs wird durch einen ^: am Ende des Schlittens 18 angelenkten Finger 48 gesteuert. Dieser Finger 48 gleitet nach dem

j Arbeitsgang und während des Rückganges des Längsschlittens 18 auf eine feste Rampe 50, die ihn gegen den Druck der Rückzugfeder des Riegels zurückstößt und damit seine Rücknahme und die Entriegelung des Revolverkopfes bewirkt, so daß dieser geschaltet werden kann.

Fig. 5 zeigt in übersichtlicher Weise die Anordnung der Supporte 8 und 9, des Stirnrevolvers 16 und des Seitensupportes 15 zueinander und zur Spindelachse. Vor allem ist ersichtlich, daß die Stützorgane dieser Elemente einen völlig freien Zwischenraum zwischen der Spindelachse und dem Sockel offenlassen, indem die Tragkörper 16 und 17, 18 der beiden Revolver mit Abstand voneinander angeordnet sind und die Führung der Supporte 8, 9 an der Brücke C nach unten freien Raum schafft. Der freie Zwischenraum zwischen den verschiedenen Organen ist zum bequemen Entfernen der Drehspäne je nach dem Vorschub des Werkzeugs völlig ausreichend, ohne daß von Hand nachgeholfen werden muß.

Zeitliche Abstimmung in der Verschiebung der verschiedenen Werkzeughalter wird dadurch selbsttätig gewährleistet, daß alle Steuernocken dieser Organe durch einen gemeinsamen Motor M₂ angetrieben werden. Das Inbetriebsetzen der Zufü'hrungsvorrichtungen der Spindel synchron mit den Verschiebungen der Werkzeughalter erfolgt gleichfalls selbsttätig dadurch, daß der Nocken44 zur Steuerung dieser Vorrichtungen ebenfalls durch den Motor M₂ angetrieben wird. Trotz dieses gemeinsamen Antriebs ist für die erfindungsgemäße Einrichtung kennzeichnend, daß keines der Bearbeitungswerkzeuge bei seinen Steuerbewegungen notwendigerweise bestimmte Funktionen eines anderen Werkzeuges nach sich zieht, vielmehr jedes Steuerorgan einzeln und von den anderen unabhängig betätigt werden kann, wodurch eine erhebliche Verkürzung der Bearbeitungszeiten gegenüber den kürzesten, mit den bekannten Drehbänken möglichen Zeiten erreicht wird.

Bei der in den Fig. 6 bis 9 dargestellten Ausführungsform einer selbsttätigen Drehbank ist dieselbe Anordnung der Stützorgane der Schlitten und des Stirnrevolvers wie beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Dagegen werden hier die Bewegungen der Supporte und Revolver durch unabhängige Leitspindeln 51 gesteuert, die durch Motoren JlZ₁ und AI₀ über Geschwindigkeitswechselgetriebe 52, Umkehrungsvorrichtung 58 und eine Kupplung 59 betätigen.

Das Instellungbringen der Organe jedes dieser Getriebe 52 zwecks Erzielung der gewünschten Drehgeschwindkeit jeder Leitspindel 51 und der Verschiebegeschwindigkeit, jedes Schlittens wird entweder durch die Winkelverstellung der Revolverköpfe während ihrer Schaltung oder durch einen vom Motor M₀ angetriebenen Verteiler 50 gesteuert. Ein solcher Verteiler bewirkt auch zum jeweils gewünschten Zeitpunkt das Anlassen der Steuerorgane für die Spindelzuführungsvorrichtungen.

Dagegen kann die Rückkehr in die Ruhestellung oder das Anhalten der Steuerorgane für die Schlitten und Spindelzuführungsvorrichtungen z. B. am Ende eines Vorganges durch die Verschiebungen von ihnen gesteuerter Organe veranlaßt werden.

Schließlich kann auch das Aufhören der Betätigung jedes dieser Steuerorgane durch das von ihm gesteuerte Organ selbst bewirkt werden, nachdem

ίο letzteres in die Ruhestellung zurückgekehrt ist. Zu diesem Zweck veranlaßt beispielsweise ein Schlitten, der in seine Ruhestellung gelangt, das Ausrücken der sein Steuerorgan mit dem Wechselgetriebe verbindenden Kupplung 59.

Die Steuerung des Seitenrevolvers und des Stirnrevolvers erfolgt durch Vorrichtungen, die in allen 1'unkten den vorstehend beschriebenen ähnlich sind. Das Anlassen der Vorrichtungen zum Schalten des Stirnrevolvers wird durch einen Anschlag 57 gesteuert, der längs einer auf einer Leitspindel 51 befestigten Mutter 53 verstellbar ist. Diese Mutter 53 trägt einen Finger 55, der mit einer Steuerkurve 56 zusammenarbeitet, welche starr mit einem seinerseits ebenfalls starr an einem Werkzeughalterschlitten 24 angebrachten Hilfsschlitten fx) verbunden ist. Die Winkelstellung der Steuerkurve ist wegen des von dem Finger 55 zurückzulegenden Weges verstellbar, so daß eine beliebige Vorschubgeschwindigkeit genau eingestellt werden kann.

Die selbsttätige Drehbank gemäß Erfindung kann naturgemäß auch noch mit verschiedenen anderen Hilfsschlitten nach Art bekannter selbsttätiger Drehbänke ausgerüstet werden. Solche Hilfsschlitten können z. B. an der Säule A befestigt und sternförmig um die Spindelachse angeordnet werden. Desgleichen könnte ein senkrechter Schlitten ■/.. B. zum Abstechen an der Wand der Säule A l>efestigt oder an der Brücke C nur ein· einziger Schlitten aufgehängt werden. Diese Schlitten ließen sich entweder auf einer starr mit der Säule A verbundenen Stütze oder auf Schienen, die die l>eiden Säulen A und B miteinander verbinden, anbringen oder auch an der Brücke C aufhängen

♦5 oder mit jedem anderen Teil des Rahmens starr verbinden. Diese Stützen oder Schienen müßten indessen so angeordnet sein, daß zum Entfernen der Drehspäne ohne Nachhelfen von Hand ein genügender Zwischenraum zwischen ihnen, d. h. zwisehen der Spindel bzw. der Verlängerung der Spindelachse und dem Sockel offen bleibt.

Zwecks größerer Genauigkeit in der Bearl)eitung von langen Werkstücken können der oder die Sei ten werkzeughalter auf Stützen angebracht werden, die mit ihrem einen Ende an einer der Säulen l>efestigt sind und mit dem anderen Ende in eine oder mehrere starr mjt einem anderen Teil des Rahmens, z. B. mit der anderen Säule, verbundene Führungen eingreifen können. Ebenso kann sich der waagerechte Revolverkopf 16 in starr mit der Säule B verbundenen Lagern drehen, das freie j linde dieses Kopfes könnte sich ebenfalls in einem z. B. von der Säule A getragenen Lager drehen.

Der oder die Seitensupporte können einen einzigen Schlitten an Stelle von zwei gekreuzten Schlitten aufweisen. Einer der beiden Supporte könnte mit einem Revolver mit waagerechter Achse ausgerüstet werden.

Bei einer mit einem vorderen und einem hinteren Werkzeughalter ausgerüsteten Drehbank kann an die Stelle des in der Zeichnung dargestellten Trommelstknrevolvers ein aus einem Revolverkopf mit waagerechter Achse bestehender Revolver treten.

Es ist indessen zu bemerken, daß die Drehbank mit einem Trommelstirnrevolver und einem Seitenrevolver gemäß Beschreibung gewisse Vorteile bietet, und zwar sowohl hinsichtlich der Konstruktion der Drehbank als auch hinsichtlich ihrer Arbeitsmöglichkeiten. Auf die durch die sechsseitige Trommel gemäß Beschreibung getragenen Werkzeuge wirken nämlich keine Ausreißkräfte, so daß mit Leichtigkeit eine gute Stabilität des Revolvers erzielt und mit Hilfe der durch diesen Revolver getragenen Werkzeuge Schrupp- oder Schlichtarbeiten ausgeführt werden können. Dadurch, daß die Drehbank zwei Werkzeughalterrevolver besitzt, ist es außerdem möglich, mit Hilfe von verschiedenen, von dem einen oder anderen Revolver getragenen Werkzeugen eine große Anzahl verschiedener Arbeitsvorgänge an demselben Werkstück auszuführen. Das hat zur Folge, daß in vielen Fällen Nacharbeiten vermieden werden und eine saubere und genaue Bearbeitung gewährleistet wird, da jeder Bearbeitungsvorgang mit einem besonderen, für die betreffende Bearbeitung bestimmten Werkzeug ausgeführt wird.

Von den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen einer selbsttätigen Drehbank gemäß Erfindung zeigt die erste eine mechanische, die andere eine elektromechanische Steuerung der Drehbankorgane. Die Drehbank gemäß Erfindung könnte aber auch mit einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerung versehen werden. In diesem Falle treten an die Stelle der in der Zeichnung dargestellten elektromagnetischen Relais Schieber, die beispielsweise zur Speisung von Servomotoren aus einer Druckflüssigkeitsquelle und zur Steuerung des Auslasses dieser Servomotoren dienen.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einspindlige selbsttätige Drehbank mit seitlichem Werkzeugsupport und mit einem stirnseitig angeordneten Revolver, gekennzeichnet durch einen von dem Seitensupport (17, I¹S) getragenen zweiten Revolver (21) in Verbindung mit einer selbsttätigen Steuervorrichtung, welche die individuelle Betätigung der beiden »ao Revolver (21, 24) von einer gemeinsamen oder von getrennten Kraftquellen aus gestattet.

2. Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenrevolver (21) auf einem aus zwei gekreuzten Schlitten (15, 18) !«stehenden Support angeordnet ist.

τ,. Drehbank nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, dall der Seitensupport (15, 17, 18) und der Stirnrevolver (24) in Querrichtung gesehen mit Abstand voneinander angeordnet sind, so dall zwischen der Spindel (£) und dem Sockel (D) ein freier Zwischenraum für den Durchgang der Drehspäne offen bleibt.

4. Drehbank nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenrevolver mit senkrechter Achse angeordnet ist.

5. Drehbank nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Maschinengestell aus zwei seitlichen Säulen (A, H) l)esteht, die an ihren oberen Enden durch eine Brücke (C) zu einem starren Rahmen verbunden sind, in welchem ein Zug mechanisch verbundener Wellen (26, 38, 41) untergebracht ist, die Schaltorgane (27, 3,9, 40, 42, 43) für den an der einen Säule (B) gelagerten Stirnrevolver (24). für mindestens einen an der !!rücke (C) gelagerten Support (8) und für den an der anderen Säule (H) gelagerten Support (15, 17, I18) des Seitenrevolvers (21) tragen.

6. Drehbank nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (C) die Form eines dreieckigen Hohlkörpers aufweist, dessen eine Spitze, nach unten gekehrt, etwa in der durch die Spindelachse gehenden Vertikalebene liegt und in dessen dieser Spitze anliegenden Seitenflächen zwei Supporte (8, 9) längs und quer verstellbar gelagert sind.

7. Drehbank nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Werkzeughalterschlitten einzeln durch eine über ein Geschwindigkeitswechselgetriebe (52), eine Umkehrvorrichtung (58) und eine Kupplung (59) angetrie1>ene Leitspindel (51) betätigt wird.

8. Drehbank nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlassen des Steuerorgans jedes Werkzeughalterschlittens durch einen \^rerteiler (50) gesteuert wird.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 384 097,1729 873.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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