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Präzisionsdrehbank I:s sind Präzisionsdrehbänke bekannt mit einem
\\'erkzeugschlitten, dessen Vorschub durch einen mit einem Gegenanschlag zusammenwirkenden
Anschlag begrenzt ist, wobei in den Vorschubspindelantrieb eine nachgiebige Kupplung
eingeschaltet ist.
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Soweit solche automatisch betriebenen Drehbänke mit Steuerkurven ausgerüstet
sind, ist eine genaue Hinstellung der Werkzeuge deshalb nicht möglich, weil Fremdkörper,
wie Staubteilchen, feine Späne od. dgl., zwischen die die Verschiebung besorgenden
Flächen und die Gegenfläche gelangen und dabei schon erfahrungsgemäß die Einstellung
des \\'erkzeuges derart beeinflußt wird, daß die Toleranz überschritten wird, weil
sich der Fremdkörper unmittelbar in den Verschiebungsweg einschaltet.
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Auch wenn man, Nyie bekannt, den Werkzeugschlitten auf elektrischem
Wege über Kupplungen nach Maßgabe der von einstellbaren Anschlägen gegebenen Steuerimpulse
antreibt, kann man zwar eine schlagartige Wirkung erzielen, jedoch eine Wirkung,
die nur auf ein mechanisches Mittel, nämlich die Kupplung sich erstreckt. Wird beispielsweise
der Werkzeugsupport bis an einen bestimmten Kontakt herangeführt, dann kann durch
das Zusammentreffen dieser beiden Teile ohne weiteres schlagartig eine elektrische
Wirkung ausgelöst werden,
die auf eine. Kupplung. wirkt, welche
das Stillsetzer. der Supportspindel bewerkstelligt.
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Das Auslösen oder das Wiedereinrücken der Kupplung -läßt sich nicht,
schlagartig .durchführen, und infolgedessen läßt es ,sich auch auf diesem Wege nicht
erreichen, das Werkzeug genau in die erforderl@iche Stellung zu bringen.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, ,daß der Anschlag, der den
Vorschubweg des Werkzeug-Schlittens begrenzt, auf dem Umfang einer Scheibe mit dem
Antrieb der Vorschubspindel umläuft und der Gegenanschlag durch einen Steuernocken
in die Bahn des Anschlages einschwenkbar ist.
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Hierdurch wird auf rein mechanischem Wege eine genaue Einstellung
des Werkzeuges möglich, insbesondere auch dadurch, daß bei dieser Ausführung der
Gegenanschlag in beträchtlichem radialem Abstande von der Spindelmitte angeordnet
wird, so daß etwa zwischen den beiden Anschlägen sich vorfindende Fremdteilchen
praktisch die Werkzeugeinstellung nicht nachteilig beeinflussen können. Weil der
Gegenanschlag gesteuert ist, kann die Spindel zunächst einmal die für die Einstellung
des Werkzeuges erforderlichen Umdrehungen machen, bis dann der Gegenanschlag in
die.Bahn des von der Spindel mitgedrehten Anschlages gebracht und dadurch die Spindel
genau in der gewünschten Stellung schlagartig stillgesetzt wird, wobei es gleichgültig
ist, ob die in den Spindelantrieb eingeschaltete Reibungskupplung od. dgl. mehr
oder weniger schlagartig anspricht.
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Eine vorzugsweise Ausführung besteht in einer langsam umlaufenden
Steuerscheibe mit verstellbaren Steuernocken sowie einer in dem Antrieb der Werkzeugsupportspindel'
eingeschalteten Doppelkupplung, die je nach der Einstellung des Kuppelgliedes eine
starre Verbindung durch Klauen od. dgl. oder eine nachgiebige Verbindung durch Reibscheiben
od. dgl. herbeiführt, wobei durch den einen Nocken der-, Steuerscheibe. die- starre
Verbindung und nachfolgend durch den anderen Nocken die gleitende Verbindung hergestellt
wird, wobei durch den die gleitende Kupplung herstellenden Nocken der Steuerscheibe
der Gegenanschlag in die`Wirkungsstellung gezogen wird.
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Eine Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung mit den für das
Verständnis der Erfindung erforderlichen Teilen dargestellt.
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Abb. i und 2 sind Vorderansichten bei verschiedenen Arbeitsstellungen
der Steuermitiel; Abb.3 ist eine Seitenansicht hierzu in Richtung des in Abb. i
eingezeichneten Pfeiles 1 gesehen; Abb. 4" ,bis 6_-sind Sonderdarstellungen.
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Das zu bearbeitende Werkstück W, welches bereits auf'eihen-übliehen-Drehbank
vorgearbeitet ist, ist in das Futter F der'Drehbank eingespannt.
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Es gilt nun; die bereits vorbearbeiteten Flächen a, b,
c; .d und e auf -das genaueste abzuschlichten. Diese Arbeit wird geleistet
von dem in den Support S eingespannten Drehstahl St.
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Für das Anstellen des Supportteiles i in der Längsrichtung der Drehachse
des Futters F des Werkstückes W dient die übliche Spindel 2. Für das Anstellen des
Supportteiles 3 in .der Querrichtung dient, wie üblich, die Spindel,4.
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Die Spindel 2 wird unter Vermittlung der Schraubenräder 5, 6 von-
der Welle 7 aus gedreht.
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Für den Antrieb der :Spindel 4 und der Welle 7 sind die gleichen Mittel
vorgesehen.
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Der Antrieb geschieht von einer Welle 8 aus über eine Kupplung, welche
eine Welle 9 antreibt, auf der das Kettenrad io sitzt, dessen Kette i i über die
Kettenscheibe 12 die Welle 4 bzw. 7 antreibt.
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Die Kupplung zwischen den Wellen 8 und 9 ist als eine doppelseitig
wirkende Kupplung ausgebildet. Der auf der Welle 9 längs verschiebbare, aber urdrehbare
Kuppelteil 13 trägt an der einen Flanke die Klauen 14.einer Klauenkupplung, die
mit den Gegenklauenii5 zum Eingriff kommen können, wobei die Qege-nklauen an dem
Kopfstück 16 der Welle 8 entsprechend vorgesehen sind. Dieses Kopfstück ist als
ein topfartiges Gehäuse mit Abschlußdeckel 17 ausgebildet. Auf der anderen Flanke
des Kuppelgliedes 13 ist eine Reibauflage 18 vorgesehen, die bei entsprechender
Verschiebung des Kuppelgliedes i3' mit dein Deckel 17 zum Eingriff kommen kann,
der mit der Welle 8 fest verbunden ist.
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Die Verschiebung des Kuppelgliedes 13 geschieht durch einen auf dem
Gestellbolzen i9 verschwenkbar gelagerten Winkelhebel 2o, der finit seinem einen
gegabeltenEnde in einer Ringnut 21 in das Kuppelglied eingreift und an dessen anderem
Ende bei 22 eine Zugstange 23 angelenkt ist. Das andere gegabelte Ende dieser Zugstange
ist bei 24 an das freie Ende eines Schwinghebels 25 angelenkt, der um den Gestenbolzen
26 schwingbar gelagert ist.
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Der als Steuerhebel zu bezeichnende Schwingliebel 25 wird von einer
Steuerscheibe 27 aus in verschiedener Weise zur Ausschwingung gebracht. Auf der
Steuerscheibe ist ein Nocken 28 in der an der Flanke 'der Scheibe 27 angebrachten
Ringnut 29 verstellbar und feststellbar angeordnet. Dieser Nocken gelangt bei der
in Pfeilrichtung vor sich gehenden Verdrehung der Scheibe 27 mit einem Auslader
3o des Steuerhebels 25 zum Eingriff. Dieser' Auslader ist als eine Schiene aus Hartstahl
auswechselbar am Hebel 25 angebracht, um eine genaue Einstellungsdes aus sehr widerstandsfähigem
Material bestehenden Anschlages zu ermöglichen. Kommt der Nocken 28 mit dem Anschlag
30 zum Eingriff, dann wird der Hebel 25 nach oben ausgeschwungen und
in der ausgeschwungenen Lage dadurch festgehalten, daß eine Federklinke 31 durch
den Zug ihrer Feder 32 finit ihrem Absatz 33 einen am Steuerhebel 25 für diesen
Zweck vorgesehenen Anschlag 34 untergreift (s. die Lage der Teile in Abb.2). Durch
die Ausschwingung des Steuerhebels 25 wird die Zugstange 23 nach oben gezogen und
dadurch _ der Winkelhebel 20 so ausgeschwungen, daß der verschiebbare Kuppelteil
13 mit seinen Klauen 14 zum Eingriff mit den Gegenklauen 15 kommt. Infolgedessen
ist eine starre Drehverbindung zwischen der Welle 8 und der Welle 9 her.-gestellt,
so daß nunmehr die Welle ,7 in Richtung des in Abb. i eingezeichneten Pfeiles II
dreht. Dadurch
wird die Spindel 2 des @u1>1)ortteiles i so verdreht,
claß das Werkzeug St au die zu bearbeitende 1" läclie (t des Werkstückes 1f' heranbewegt
wird.
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7)ic Drehung der Spindel 2 findet nun so lange statt, bis ein zweiter,
ebenfalls auf der Scheibe 27 einstellbarer Nocken 35 mit der Klinke 31 zum Eingriff
kommt und sie wieder aushebt. Auch dieser Nocken 35 ist in einer Ringnut 36 der
Scheibe 27 verstellbar und feststellbar gemacht. Der seitlich ausladende Teil 37
des Nockens 35 kommt mit dem freien Ende der Klinke3i zum Eingriff und hebt sie
unter Überwindung der Spannung der Feder 32 aus, so daß der Steuerhebel
25 seinem Eigengewicht folgend oder unter der Wirkung von Federn 38 zurückgeschwungen
wird. Infolgedessen wird der Winkelhebel 2o so ausgeschwungen, daß das verstellbare
Kuppelglied 13 die Klauen 14 aus den Gegenklauen 15 herauszieht, dagegen die Reibauflage
18 mit dem Deckel 17 des Topfes 16 zum Eingriff kocmnt. Infolgedessen ist nunmehr
eine nachgiebige Kupplung zwischen den Wellen 8 und 9 hergestellt. Es läuft die
Spindel 2 infolge der Reibkupplung noch weiter, aber nur so lange, bis ein mit der
Spindel verbundener Anschlag 39 mit einem Gegenanschlag 40 zum Eingriff kommt.
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Der Anschlag 39 ist am Umfang einer Scheibe 41 vorgesehen, die verdrehbar,
aber feststellbar auf der Welle 7 bzw. auf der Welle 4 angeordnet ist. Diese Scheibe
wird so eingestellt, daß der Anschlag 39 sich bei der Umschaltung der Kupplung noch
um ein geringes Maß von dem Gegenanschlag 40 entfernt befindet, daß aber in dem
Augenblick, in dem der Anschlag 39 auf den Gegenanschlag 4o drückt, genau die Stellung
des Werkzeuges St erreicht ist, die zur Präzisionsschlichtarbeit erforderlich ist.
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Der Anschlag 40 wird von dem Ende eines Schwinghebels 42 gebildet,
der auf dein Gestellholzen 26 frei drehbar gelagert ist. Der Schwingliebel 42 wird
durch die Feder 38 gegen einen Anschlag gezogen, der durch eine Stellschraube 43
gebildet wird. Diese Stellschraube ist in einem Auslader 44 des Steuerhebels 25
untergebracht. Da die Feder 38 den Hebel 42 ständig gegen den Anschlag -93 zieht,
wird der Hebel 42 die Ausschwingungen des Steuerhebels 25 mitmachen. Ist der Steuerhebel
25 ausgehoben, wie in Abb. 2 gezeigt ist, dann ist auch der Hebel 42 mit dem Anschlag
40 so ausgeschwungen, daß der Anschlag 39 der Scheibe 41 an dein Anschlag 4o vorbeiwandern
kann. Solange der Hebel 25 angehoben ist, dreht sich die Welle 7 bzw. die Welle
4, und der Anschlag kann bei den mehrmaligen Umdrehungen stets an dem Anschlag 4o
vorbeiwandern. Erst wenn der Nocken 35 der Steuerscheibe 27 die Klinke 31 wieder
aushebt, wird der Anschlag 4o in den Weg des Anschlages 39 gestellt und gleichzeitig
die starre Drehverbindung zwischen den Wellen 8 und 9 aufgehoben und dafür die nachgiebige
Verbindung eingeschaltet. Dann legt sich der .Anschlag 39 auf den Anschlag 40, und
es wird die weitere Drehung der Welle 7 absolut verhindert. Infolgedessen wird auch
die Welle 9 nicht mehr gedreht, sondern es tritt eine Reibung zwischen dein in der
Welle 8 sich weiterdrehenden TOPfdeckel 17 und der Friktionsauflage i8 rin.
Diese Reibung hat zugleich noch die Wirkung, daß der Anschlag 39 immer fest gegen
den Anschlag 40 gezogen wird.
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Wenn nun die Spindel 2 zunächst einmal die erforderlichen Drehungen
ausgeführt hat, um das Werkzeug St anzustellen, und dann stillgesetzt wird, dann
beginnt die Spindel 4 zu laufen, was dadurch erreicht wird, daß die Nocken 28 und
35 auf der zweiten Steuerscheibe 27 entsprechend gegenüber dem Nocken auf der ersten
Steuerscheibe versetzt angeordnet sind. Sie beginnen ihre Steuerarbeit, wenn die
ersten Nocken ihre Schuldigkeit getan haben.
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Die beiden Steuerscheiben 27 laufen,. angetrieben von der gleichen
Welle, mit der gleichen Geschwindigkeit wid in der gleichen Richtung ständig um.
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Haben beide Spindeln 7 und 4 ihre Drehung zur Ausführung des Arbeitsweges
des Werkzeuges St
durchgeführt, dann muß das Werkzeug mit erhöhter Geschwindigkeit
in die Anfangsstellung zurückgebracht werden. Dazu gehört, daß die Welle 8 im umgekehrten
Sinne gedreht wird. Das wird mit Hilfe eines Umdrehungswechselgetriebes beliebiger
bekannter Ausbildung von in der Zeichnung nicht mit dargestellten Steuerscheiben
erreicht, die in entsprechende Beziehung zu den Steuerscheiben 27 gesetzt sind.
Um die Änderung der Drehrichtung der Welle 8 ohne Störung des geschilderten Getriebes,
insbesondere ohne, wenn auch noch so kurze Rückdrehung der Welle 4 und 7 durchführen
zu können, wird vorher das verschiebbare Kuppelglied 13
zwangsläufig in eine
indifferente Stellung überführt, bei der weder die Klauen 14 noch die Reibscheibe
18 mit den Gegenkuppelteilen der Welle 8 im Eingriff sich befinden. Das wird erreicht
durch einen Nocken 45, dessen Nase 46 so kurz gehalten ist, daß er, im ,Zusammenwirken
mit dem Anschlag 3o des Steuerhebels 25, den Steuerhebel nur so weit nach oben aushebt,
daß er sich mit seiner Nase 37 in eine Rast 47 der Federklinke 3i einlegt. Dadurch
wird die Zugstange 23 nur so weit angehoben, daß der Winkelhebel 20 eine kleine
Verschiebung macht, die das Kuppelglied,i3 in die indifferente Stellung überführt.
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Erst wenn ein auf der Steuerscheibe 27 weiterhin angeordneter Nocken
28 mit dem Anschlag 30 zum Eingriff kommt, wird der Steuerhebel
25 so weit ausgeschwungen; daß das verschiebbare Kuppelglied 13 in
eine Stellung kommt, in der die Klauen 14 mit dem Gegenanschlag in Eingriff kommen.
Nun werden die Spindeln 4 und 2 rückwärts gedreht, und zwar mit erhöhter Geschwindigkeit,
weil bei der Einschaltung des Richtungsumkehrgetriebes zugleich auch ein Geschwindigkeitswechselgetriebe
mit eingeschaltet ist. Der Rücklauf geht also bei beiden Spindeln mit erhöhter Geschwindigkeit
vor sich, bis ein weiterer Nocken 48 auf der Steuerscheibe 27 die entsprechende
Verschwenkung des I-Iebels 20 herbeiführt.
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Wenn es gilt, den Drehstahl St nicht nur einmal in axialer Richtung
der Futterdrehwelle anzustellen und quer dazu abschlichtend laufen zu lassen,
sondern
in mehreren Absätzen bald axial und bald radial auf das Werkstück zu arbeiten, wie
das bei dem Werkstück gemäß Abb. i angenommen ist, dann müssen auf den beiden Steuerscheiben
27 entsprechend den vorhandenen Werkzeugabsätzen Nocken 28 und 35 bzw. 28' und 35'
bzw. 28" und 35" vorgesehen sein.
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Eine entsprechende Verteilung der Nocken auf der Steuerscheibe 27
ist in Abb. 5 schematisch dargestellt. Man erkennt, daß während einer einzigen Umdrehung
der Steuerscheibe alle erforderlichen Arbeiten einschließlich Rückführung des Drehstahles
in seine Anfangsstellung durchgeführt werden.
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In diesem Falle ist es aber nötig, däß mehrere Anschläge 39 vorgesehen
sind. Dementsprechend sind mehrere Scheiben 41 einstellbar und feststellbar parallel
nebeneinanderliegend auf der Welle 7 bzw. 4 vorgesehen, und die an ihnen sitzenden
Anschläge 39 kommen mit Gegenanschlägen 40 zum Eingriff, die je auf einem Schwenkhebel
auf dem Drehbolzen 26 angeordnet sind.
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Zu bemerken ist noch, daß der Ausrücknocken 48 so weit vorstehend
gehalten ist, daß die Klinke 31 nur eine kleine Ausschwingung macht, derart, daß
sich die Nase 37 in die Rast 47 einlegt und dementsprechend der verschiebbare Kupplungsteil
13 in die indifferente Stellung gelangt.
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Es läßt sich nicht vermeiden, daß sich auf den einzelnen Teilen der
Vorrichtung Staubteilchen, feine Spänchen od. dgl. niederschlagen; diese Fremdkörper
können bei ungeeigneter Ausbildung der Vorrichtung dazu führen, daß die Genauigkeit
des Anstellens des Werkzeuges in Frage gestellt bzw. unterbunden wird.
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Insbesondere können solche Fremdkörper verhängnisvoll werden, wenn
sie sich auf den Anschlägen befinden, welche die Werkzeugbewegung begrenzen.
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Bei der neuen Vorrichtung ist der Einfluß der störenden Fremdkörper
auf ein praktisch nicht mehr fühlbares Maß herabgedrückt, indem der Anschlag eine
besondere Ausbildung erfahren hat.
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Zur Erläuterung dient die Abb. 4, welche absichtlich übertrieben die
Wirkung eines Fremdkörpers an der Anschlagstelle zeigt. Wenn auf der Gewindespindel
4 der Anschlag 39 unmittelbar angeordnet ist, der mit dem Anschlag 40 zusammenarbeitet,
dann wird ein Fremdkörper X, der. zwischen die beiden Anschläge gerät, verhindern,
daß die Anschlagflächen sich glatt aufeinander aufsetzen. Es wird also der Anschlag
39 mit seiner Mittellinie um den Winkel a von der Endstellung entfernt bleiben,
bei wel-her tatsächlich das Werkzeug genauestens in die Arbeitsstellung überführt
ist. Dieser Winkel ist immer noch so beträchtlich, daß die Toleranz bei der Werkzeugeinstellung
überschritten wird. ' Demgegenüber ist aber der Anschlag 39 erfindungsgemäß auf
eine Scheibe 41 aufgesetzt, die einen bedeutend größeren Durchmesser 'als die Spindel
4 hat. Daraus ergibt sich, daß, wenn dasselbe Fremdkörperchen X zwischen die Anschläge
39 und 40 gelangt, der Anschlag 39 nur noch um den kleinen Winkel ß von der Stellung
abweicht, bei der sich die beiden Anschläge vollkommen glatt aufeinander aufsetzen.
Dieser kleine Winkel bewirkt, daß die Anstellung des Werkzeuges innerhalb der zulässigen
Toleranz bleibt. Damit ist die neue Vorrichtung gegenüber dem unvermeidlichen Auftreten
von Fremdkörperteilchen im Bereiche der Anschläge so unempfindlich geworden, daß
praktisch keine nachteiligen Wirkungen auf die Werkzeugeinstellung mehr auftreten
können.