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Hydraulische Kopiervorrichtung für Drehbänke Gegenstand (ler Hrlitt(htng
ist eitre hydraulische liultiervt>rriclttuug für I)reltl):ittke, bei welcher ein
Tasterhcbcl in Verbittdum; mit (!Mein unter Federdruck stchettden Steuerkolben den
Druck eines Druckmittels attf den beiden Seiten eines an einem I.:ittgsscltlitten
lmfestigteu und in einem Werkzeugschlitten gleitenden I@ulitens regelt und wobei
der 'Laster ttaclteinander, z\\ ei einander gegenüber-@te@tettde, atn 1)reltl)tttlkl)ett
befestigte Kopierabtastend. die I@e@@egungen des schräg zttr I@e@@eguttgsl>altn
des I.:ingsscltlittens verschieh-Itarett, z\\ci lwiderseits des Werkstückes angeordnete
Werkzeuge tragenden Werkzeugschlittens steuert.
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Die 1?rfindung unterscheidet sich von anderen llv(Iraulischen Steuerungen
dieser Art durch einen W tthlw eise ein- und ausschaltbaren, auf den Taster einwirkenden
Hilfshebel, der durch Federkraft in seiner Wirkstellung unter Überwindung der auf
den Stetterkoll)etl drückenden Feder den Taster gegetl eine der beiden Schablonen
drückt.
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Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsheispiel des
Erfindungsgegenstandes.
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P 'i-. t zeigt schematisch dargestellt einen Schnitt
durch
eine hydraulische Kopiervorrichtung mit Kopierrichtungswechsel für (las Arbeiten
mit zwei Kopierschablotieti und zwei Drehstählen; Iig. 2 zeigt Einzelheiten des
Kopierrichtungswechsels; Fig. 3 zeigt Einzelheiten der Sliantiefeneinstellvcn-richtutig
; Fig. .I ist ein Schnitt durch die Linie IV-IV der Fig. 3, und Fit;-. 5 ist ein
Schnitt durch die Linie V-V der Fig. 3.
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Die Vorrichtung eignet sich sowohl zur Verwendung auf Maschinen mit
hydraulischen Zu- und .\hflußsteuerungen ivie auch' für solche niit I)urchflußsteuerungen.
Im dargestellten :\usfiihrungsheispiel ist die Wirkungsweise bei einer Durchflußsteuerung
beschrieben.
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Fig. i zeigt ein Drehbankbett i mit einem 7wischen einem Spindelstock
2 und einem Reitstock 3 eingespannten Werkstück d. ,Auf Gleithahnen 5 des Drehbankbettes
i kann ein Längsschlitten 6 durch nicht dargestellte liittel längs verschollen Nverden.
i\uf einem mittels Konsole 7 am Längsschlitten 6 befestigten Differentialkolben
8 gleitet schräg zur Drehachse ein Werkzeugschlitten c), der durch die Führungsleisten
io gegen Abheben vom Längsschlitten 6 gesichert ist. Im dargestellten @'\usffihrungsbeispiel
sind auf -dem Werkzeugschlitten 9 in einem DoppelstahlhOter i t ein unterer Drehstahl
12 utid ein oberer Drehstahl 25 eingespannt. Es kann auch ein Innenstahllialter
UM einer BohrstanWe und einem oder zwei Innendethstählen verwendet werden. Ebenso
kann ein einfacher Außenstaldhalter Verwendung finden.
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Im Werkzeugschlitten 9 kann ein teilweise als Differentialkolben ausgelüldetes
Steuergehäuse 13 mittels Spindel 14 und Randrad t5 axial verstellt werden, tut.d
im Steuergehäuse 13 gleitet in einer entsprechenden Bohrung ein Steuerkolben 16,
der durch eine Feder 17 nach unten gegen einen Tasterhcl>el 18 finit einem Taster
i9 gestoßen wird; der Tastenhebel 18 ist uni eine im Steuergehäuse 13 gelagerte
Welle 20 schwenkbar.
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bin Längsschlitten 6 befinden sich ein Druck-2 i und eine Pumpe 2a,
und im Dlfferenti,ilkcillren 8 sitzt ein @ruckrcl;ulier-L?1>erdruck-VeUtil 23, das
durch eine Feder 24 nach oben gedrückt wird.
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:\in 1)rehbankbett i können durch nicht dargestellte Mittel eine obere
Kopierschablone 26 oder an deren Stelle ein Musterwerkstück und eine untere Kopierschablone
78 oder ein Musterwerkstück gehalten werden, auf denen der Taster i9 gleiten kann.
Im Differentialkolben 8 führt ein Kanal P von der Pumpe 22 in den Rhigrautn 72 utid
ein weiterer Kanal 73 vom Druckregulier-Vetitil 23 ist den Rautn 74 oberhalb des
Kolbens B.
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Die Fig. i und 2 zeigen Einzelheiten des Kopierrichtungswechsels und
der Ihilhegrenzung der hydraulischen Steuerung. 1n einem Steuerkopf 27 mit dctni
.\tischlag<trtil 8o. der fest mit (lein Steuergehäuse 13 verbunden ist, sitzt
ein uni eine Welle 29 schwenkbarer Hilfstasterlteltel 28, der ist den TasteAelwl
18 eingreift: l)eidr lIchcl führest nur ganz kleine Srhwetthltewegungctt ans. _\tif
der gleichen Welle 2c) ist ein I lilfshclicl 3o mit eilte'- lZolle 31 und
einem _\nschlag 32 scliwciikliai- angeordnet. Dieser Ililfsliebct 3o wird durch
eitre itn Steumt>1cf 27 abgestützte I>'-ucl;fedcr 33, <le'-cti Kraft etwa dol>lMt
so groß ist wie diejenige der Feder 17, itn Uhrzeigersinn verdreht. I)er
@lilfsicliel 3o kiiniite indessen auch auf den "haste rlwlwl i h direkt einwirkend
ausgeführt sein.
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Ani Längsschlitten 6 ist ist einem Lager 42 eine Schaltwelle 34 gehalten,
auf da- eilt Linstellhebcl 35, ein Schalthebel 36 und ein c>liercr (@cst;itigeltel>el
37 sowie ein WkeH 38 vcrkcilt und zusanitnen schwenkbar sind.
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Auf dem I"itigssclilitten (1 st ferner ein Lagergehäuse 39 mit einem
tnttercn @estä ngehel@el .To befestigt; die Beiden (icst;itigdiel>el 37 und _L0
sind durch eine Gleitstange +i miteinander verlmnden. Durch Verändern der Stellung
der (lleitctattge @t wird über die Rolle 31 die Stcllittig des 1-lilfshclicls
30 verändert. Im Lager 12 der Ahaliwclle 34 gleitet eine unter den Druck
einer Fedcr 43 stehWeti Klinke 44, die beim 11chen Und Senken de: Unistellhebels
35 von denn MM 38 betätigt wird und als Arretierungsorgan dient.
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Das Gehäuse 45 ist mit clcin Längsschlitten 6 fest verbunden; die
Spindel +6 mit dem Oberanschlag 47 und die Spindel 4,s mit dein Unteranschlag 49
sind am oberen lande im Geliüuse y und am unteren Iaide im t.agei-gt°li<itise
3<) gelagert.
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1)ie Spindel 16 katmüber ein (iciriebe 5o durch ein I landrad
5 i auf Gitter \\ olle 52 verdreht wcnlctt. wodurch der 0lieratischlag 47 vertikal
verstellt wird. Die Spindel 18 kamt über eist Getriebe 53 mittels eüms I Iandrades
5-1 auf eiitcr \\'elle ;5 verdreht werden, wodurch der Lliwraitschla,g 4<) vortikal
verstellt wir(l.
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!\ni Drehbankbett t ist parallel zur 1)i-c-li@iclise des \\'erkstückes
.I eine itur andeutungsweise dargestellte Schaltwelle 56 befestigt; auf derselben
kamt ein Anschlagring 37 mittels Sicllschraulie 58 an lwliel>iger Stelle festgeklemmt
werden. Der Schalthebel 36 kaiirr in der ist l@ ihr 2 ausgezogen gezeichneten Stellttig
IM \-ersclticlmi des UitIgsschlittetis 6 von rechts nach links beint :\istoßen an
den Anschlagring 37 auf cler Schaltwelle 56 eine Schallbewegung au4ülirm.
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Aus den hig. 3, d uttd 5 gehest 1"iitzc#llleiten einer .\usführungsform
einer SlauAefctizustellung hervor: Auf der Welle 52 sitzt lose (,in Skalaring 3c),
der durch Druckfedern ho und @lctlzcn (,i, die beide im Ilandrad 5i sitzen, gc:,reti
eitlen liutid (i2 der \b'elle 52 gel>relit wird.
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In einer T-förtnigen hinPtut 63 des Randrades 51 sind im dargestellten
_\usführingsheispiel drei verstellbare Spantiefetteittstcllnochen 6d durch Schrauben
65 festklemmler. \adi licdarf kann dir :\izahl der @liantiefeneitistelliioc ken
64 gr(ißer oder kleiner sein. Auf einten I@ültrnngslineal 66 des Gehä ums
45 sitzt ein _\tt:dtl;ig ()7, (h-'r durch dcti Stift 7ound die I#':#dcrOct
ist I@ii htnn:@@cgeit cl;i:Lieh;iusc_L;
Ritt "ez))gcii wird. Zum
Aufheben .der Wirkung der Feder ()9 1:a1111 der _\nschlag 67, der an der Berültru@gsstelle
finit den Einstellnocken 6:.1 eine An-111- ;o (1# ig. 5) besitzt, mit einer Stellschratil)e
()S a111 Iührungslineal 66 festgeklennnt wer<lett.
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Die \\-irkungswcise einer hydraulischen Steuerung für Werkzeugmaschinen
in der Ausführungsf))rm gentül.i 1@ ig. t 1>i8 ist die folgende: Aus dein
I)rucktnittell)eh:ilter 21 saugend, fördert die I'ttnil)e 2= ständig Druckmittel
durch den Kanal 71 in )1c11 Kin@rautn 72 unter dein Differentialkolben B. Mittels
des 1)rttckregulier-(Ül)erdrtick-) \ctitils 23 wird der Druck im Ringraum 72 k<t1-stant
gehaltert, und das von der Pumpe 22 geförderte Druckmittel gelangt gleichzeitig
durch (las I)ruckrcgulicrvetttil =3 ist den Kanal 73 und den (Zaum 71 sowie durch
den Kanal 75 zum Steuerspalt 7() tnid weiter durch die kiickleitnng 77 ist
den 1)ruckinittcll)ehilter 21 zurück.
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Diese I>nrchflul'@stcuerung arbeitet im Prinzip wie f()Igt: I)er 1)iff(,i-eiitialkoll)en
8 ist mit dein l.:ingsscltlittett () fest verbunden, u11(1 der als Werkzettgsclilitteii
9 ausgebildete Zylinder bewegt sich auf (lein Kolben 8 je nach den über und unter
(lein letzteren lterrsclten(len Druckverhältnissen. Ini IZingratun 72 lterr>cht
ein am Druckregttlierventil 23 citistcllbarer krnist.ititer Druck, während der 1)111c1;
1111 I',atritt 7,1 von der Dtirchflußöffnung am Stcucrsl):tlt 7() 1)eeinflul.it
wird. Beim Vergrößern )1V8 @teu(rsl)altes 71i sinkt der Druck im Raum 74, und der
\\'erl;zeugsclilitten () mit (lern Stahlhalter t t gleitet nach unten. Heim Verkleinern
des Steuer-Spaltes 7() steigt der Druck itn Raum 71, und der \\erl:zcugschlitten
o gleitet nach oben. Sind die I )rucke crh;iltttisse 111 den Räumen 72 und
74 der-;irt, (1a1.1 dic ;inf (1e11 Werkzeugschlitten eimvirkendeii I@t-;iftc Im
Gleichgewicht sind, dann bleibt der \\'urkzetig:chlittun () in der entsprechenden
1-Iölte sielten.
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I)er Stcuerk@)11>en i6, der beim Ausführen der Stencrluwcgnttgett
nur einen Weg von einigen l@titi(l(rtst(l \lilliittcterii zurücklegt, wird von (let-Feder
17 stlitt)lig stach unten gestoßen, so daß die Tendenz v()rhanden ist, daß sich
der Steuerspalt 76 se-Itlicl.lett \@ i11. Von unten her wirkt der Tasterliebel
IS, der (hirc lt verscltie(lene Organe beeinflußt werden k:inri, attf
(1e11 Steuerk(>I1>en t6 ein. Beim Arhcitrn :ti)f (-incr l >rchl)attk. die mit der
hier dargeaelltctt \ <)rriclttutig versehen ist, sind die nachstelicit)1 :tutgefülirtett
Iletütignngsntüglichkeiten v@)rlt;o:-l,.it: a) Ztiiit .\ul.icnk))l@iercn werden
normalerweise citt I)rclist;tltl t= ist eiti:nt citifachen, nicht dargestcllte@t
Stahlhalter titi#1 eitle ))1)erltalb des Tasters 1() 1)ef(@stigte li))1)icrschal)1()tte
2() verwendet, deren al)zutastctt)ie Kmituren sich auf deren Unterseite I)eliticlctt.
l )er t'tttschaltliehel 35 steht in der in Fig. 2 ausguz()gen dargestellten ()Deren
Stellttng, titid durch die hufdun @tatigetiltel)el 37 und -to wird die lileitstan@@.
41 ttadt links gegen (ü e Rolle 31 auf (1c11) Ililfsltel)cl 3o g@el)rel.it, so (laß
auch der An-2 \(,1i1 @lilistasterhel)cl 2S abgehoben ist. 1)e1 Hilfsltel)el
30 bleibt somit beim Kopieren nach einer oben befindlichen Kopierschablone
26 wirkungslos. Bei abnehmendem Profil der Kopierschal)lotte 26, welches einer Durchmesserverkleinerung
am Werkstück d entspricht, dreht sich der Tasterhebel 18 im Uhrzeigersinn um die
Achse 20, weil infolge des Druckes der Feder 17 der Taster i9 der Kontur
der Kopierschablone 26 folgen will. Dadurch wird jedoc'lt der Steuerspalt 76 verengert,
lind der Werkzeugschlitten 9 gleitet aufwärts.
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Bei zunehmendem Profil der Kopierschablone 26, welches einer I)urchinesservergrößerung
am Werkstück d entspricht, dreht sich der Tasterhebel 18 im Gegennhrzeigersinn um
die Achse 2o, weil der Taster t c der Kontur der Kopierschablone 26 folgen will.
1)e1 aufwärts gehende Steuerkolben t6 -rt Gien @teuersl)alt 76, und der Werkzeugvergr<il)(
schlitten 9 gleitet ab«-ärts. Durch die Wirkung der Feder 17 wird (las Kopieraggregat
auf Schließen des Stettersl)altes 76 gesteuert.
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Auf dettienigen Partien der Kopierschablone 26, die parallel zur Drehachse
des Werkstückes 1 steltett, l;ewegt sich (ler Tastl)ebel i8 nicht, und der \\erl:zeugscihnen
9 bleibt in der Gleichgewichtslage stellen. (l. 1). es wird zvlitidrisch gedreht.
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I)) Wird beim Außenkopieren mit (lein oberen Drehstahl 25 gearbeitet,
dann wird eine unterhalb des Tasters t9 befestigte Kopierschablone 78 verwendet.
deren abzutastende Konturen sich auf der Oberseite befinden. Der Umschalthebel 35
stellt tt2ich ""tu", u11(1 die Teile 36, 37, 38. -10, 41, 30, 31
und
32 tteltmett die in Fig. 2 strichpunktiert eingez"iclitieteit Stellttttgen ein,
(l. lt. claß durch den Anschlag 32 am Hilfshebel 30 der Hilfstasterhebel 28 im Uhrzei-ersinn
verdreht wird. hierbei wird der Steuerkolhen i( i angehoben und der Steuerspalt
76 gefittnet. s() (1a1.1 der Werkzeugschlitten 9 abwärts gleitet. bis (1e1
Taster r9 die nntenstehende Kopierscltal)lotle 78 oller bis der Hilfstasterhebel
28 den Uttterattschlag 1g berührt.
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Ileiin Außenkopieren auf der Drehbank nach eitler mitenstehenden Kopierschablone
78 unter \-erwen(iung des oberen Drehstahles 25 entstellt bei abnehmendem K-opierschablonenprohl
eine Werkstiickdurchinesservergrößerung und hei zunehmen-(Ietn Profil eine Werkstückdurchniesserverkleineruttg.
Durch die Wirkung der Feder 33 des Hilfs-hebels 30 wird (las Kopieraggregat
auf Offnen des Steuerspaltes 7() (,esteuert.
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c) Soll heim Arbeiten mit der Oberschablone 26 der I
)r"ltst@tltl t = an einem bestimmten Punkt des Werkstückes .1 aus dein Schnitt genommen,
d. h. der Werkzeugschlitten 9 abgesenkt werden, dann wird auf der mit (lern Drehbankbett
r fest verbundenen Schaltwelle 56 der Anschlagring 57 an geeigneter Stelle mittels
der Stellschraube j8 festgeklemmt.
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I,#ciin \-erschieben des Längsschlittens 6 von rechts Bach links wird
beim Berühren des fest-1ngs 57 der Schalthebel 36 nach rechts gedrückt und mit ihm
der Umstetterltebel 35. der \ockett 38 u11(1 das Gestänge 37, .1o, 11. Wie bereits
früher beschrieben, hat (lies zur Folge, daß
der \Werl;zeugscblitten
9 abwärts gleitet, bis der Ililfstasterhebel 28 den Unteranschlag 49 berührt, worauf
iin Steuerventil wieder der Gleichgewichtszustand eintritt.
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(1) Soll auf der Drehbank mit dem unteren Drehstahl 12 ohne
Kopierschablone zylindrisch .gedreht werden, so wird durch Drehen am Handrad 51,
z. B. im Uhrzeigersinn, der Oberanschlag 47 von unten her auf solche Höhe eingestellt,
daß der Drehstahl 12 am Werkstück 4 den gewünschten Durchmesser erzeugt. Der Umsteuerhebel
35 ist in diesem Fall nach oben gerichtet. Der Steuerkolben 16 und soinit der Steuerspalt
76 werden nun nicht direkt vom Tastliebel 18 aus, sondern über den Hilfstasterhebel
28 1>eeinflußt, wobei die Steuerwirkung jedoch dieselbe bleibt. Soll der Drehstahl
12 aus dem Schnitt genommen, d. h. der Werkzeugschlitten 9 abgesenkt werden, dann
kann dies durch Drehen des Handrades 51 im Gegenuhrzeigersinn geschehen.
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e) Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Kopierrichtungswechsels
besteht darin, ein Werkstück 4 nach zwei sich ergänzenden Kopierschablonen 26 und
78 in einer Aufspanntnig zu bearbeiten, wie Fig. 1 zeigt. Dazu wird ein Doppelstahlharter
i i finit einem oberen Drehstahl 25 und einem unteren Drehstahl 12 verwendet. Beim
Kopierdrehen von rechts nach links mit dem unteren Drehstahl 12 wird nach der oberen
Kopierschablone 26 gearbeitet, und der Umstellhebel 35 steht nach oben; dabei kann
mit der bestehenden Form des Drehstahles 12 und dein anzuwendenden Zustellwinkel
des WerkzeugSchlittens 9 die nnit 82 bezeichnete Partie am Werkstück 4 nicht herauskopiert
werden. Ist der Drehstahl 12 am linken Ende des Werkstückes 4 angelaiigt,daim wird
durch Abwärtsstellen des Umstellhebels 35 die Kopierrichtung, d. h. die Zustellrichtung
des Tasters 19, gewechselt, so daß jetzt nach der unteren ergänzenden Kopierschablone
78 gearbeitet Nverden kann. Mit dem oberen Drehstahl 25 wird in der gleichen Werkstückaufspannung
die mit 82 bezeichnete Partie des Werkstückes 4 herauskopiert, Nvobei der Längsschlitten
6 von links nach rechts bewegt wird, so daß keine Nacharbeit in einer weiteren Aufspannung
notwendig wird.
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Bei drucklosem Kopiersystem dient der Anschlagarm 8o zur mechanischen
Begrenzung des Absenkweges des infolge seines Gewichtes abwärts gleitenden Werkzeugschlittens
9. Zuerst berührt der nun wirkungslose Hilfstasterhebel 28 und erst dann der Anschlagarm
8o den Unteranschlag 49. Das ganze Gewicht ruht nun auf dem Anschlagarm 8o, und
die Taster- und Steuerorgane sowie die Kopierschablorien sind entlastet. Diese mechanische
Begrenzung ist auch notwendig, wenn innenkopiert wird, weil bei plötzlich ausbleibendem
Druck der Innenstahlhalter in der Werkstückbohrung hängenbleiben würde.
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Ist z. h. beim Außenkopieren eines Werkstückes 4 mit denn Drehstahl
12 nach einer oberen Kopierschablone 26 die Werkstoffzugabe so groß, daß die Drehbarikleistung
nicht ausreicht, um die Bearbeitung in einem einzigen Drehspan vornehmen zu können,
dann wird die Spantiefenzustellvorrichtung gemäß Fig.3, 4 und 5 verwendet. Die Wirkungsweise
ist die folgende: In der T-förtnigen Ringnut 63 des Handrades 51 werden durch Kleminschrauben
65 die gewünschte Anzahl von Spantiefeneinstellnocken 64 befestigt. Der Abstand
zwischen den einzelnen Spantiefeneinstellnocken 64, der den einzelnen Spantiefen
selber entspricht, kann auf dem auf Null einstellbaren Skalaring 59 abgelesen werden.
Ist beim Kopieren auf der Drehbank der erste Span abgedreht, dann wird zum Einstellen
der Tiefe des zweiten Spanes das Handrad 51 in der Pfeilrichtung gegen den Druck
der Federn 6o hineingedrückt und firn Uhrzeigersinn verdreht, bis die zweite Nocke
64 am .-\ilschlag 67 anschlägt. Dadurch wird der Oberanschlag 47 uni den gewünschten
Betrag nach oben verschoben, so (laß der Werkzeugschlitten y nnit dein Drehstahl
i2 höher steigen kann. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder darauffolgenden
Zustellung des Werkzeugschlittens 9, bis der Taster i 9 auf der ganzen Länge der
Kopierschablone 26 gleitet.
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Ist ein Werkstück fertig bearbeitet, dann wird der Oberanschlag 47
wieder in seine Ausgangsstellung für den ersten Drehspan zurückgeführt. Hierzu wird
das Handrad 5i firn Gegenuhrzeigersinn gedreht, wobei die einzelnen Spantiefeneinstellnocken
64 Tiber die Anschrägung 79 des unter Federdruck stehenden Anschlages 67 gleiten
und den letzteren nach außen drücken, d. h. wirkungslos machen.
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Soll ohne Spantiefeneinstellvorrichtung gearbeitet werden, dann wird
der Anschlag 67 ganz nach außen gezogen und hierauf die Kleinnischraube 68 angezogen,
so daß das Handrad 51 nach Belieben verdreht werden kann. Der Betrag der Drehstahlzustellung
kann in diesem Falle an der Skala 81 des Handrades 51 abgelesen werden.