DE854869C - Karusselldrehbank - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 1. DEZEMBER 1952

F 2012 I b j4pa

Karusselldrehbank

Gegenstand der Erfindung ist eine Karusselldrehbank mit zwei senkrecht beweglichen Längsschlitten, auf welchen schwenkbare Werkzeugschlitten quer zustellbar angeordnet sind, von denen der eine für Innen-, der andere für Außenbearbeitung des Werkstückes eingerichtet ist. Derartige Karusselldrehbänke sind bei Massenfertigung desselben Werkstückes auch schon mit mechanischen Kopiereinrichtungen versehen worden, insbesondere für Außenbearbeitung des Werkstückes. Solche mechanischen Kopiereinrichtungen sind aber nur bei einfachen Formen der Schablone anwendbar und unterliegen einer großen Abnutzung, weil der Schnittdruck des Drehstahls sich voll auf die Schablone überträgt. Bei horizontalspindligen Drehbänken hat sich das hydraulische Kopierverfahren als bessere technische und wirtschaftliche Lösung erwiesen und steht im Begriffe, bei Hochleistungsdrehbänken die mechanischen Kopierverfahren zu verdrängen. Bei Drehbänken mit horizontaler Arbeitsspindel sind hydraulische Kopierverfahren für die Bearbeitung der äußeren wie auch solche für die Bearbeitung der inneren Form bekannt.

Die Erfindung besteht in ihren wesentlichen Teilen darin, daß bei einer Karusselldrehbank die Werkzeugschlitten für die Innen- und Außenbearbeitung des Werkstückes über je eine hydraulische Kopiervorrichtung gleichzeitig durch am Maschinenständer befestigte Schablonen gesteuert

werden. Die Karusselldrehbank mit vertikaler Arbeitsspindel eignet sich infolge ihrer getrennten Schlittenanordnung sehr gut für gleichzeitiges Innen- und Außenkopieren mit hydraulischen Kopiervorrichtungen; ihre Leistung wird dadurch stark erhöht. Als besonders leistungsfähig erweist sich eine hydraulische Kopiervorrichtung, welche als Nachfolgesteuerung gebaut ist, wobei der Werkzeugschlitten das Steuerorgan trägt und von ίο einer am Maschinenständer stationär angeordneten Schablone aus gesteuert wird. Mit einer solchen hydraulischen Kopiervorrichtung können auch senkrechte Abstufungen der Schablone nachgeformt werden, wenn der Werkzeugschlitten schräg zur Längsschlittenführung zugestellt wird. Um die Bewegungsfreiheit der beiden Schlitten für Innen- und für Außenbearbeitung in allen Stellungen der gleichzeitigen Bearbeitung gegenseitig nicht zu l>ehindern, ist es vorteilhaft, die beiden Ebenen der Längsschlittenführungen in einem rechten Winkel zueinander anzuordnen.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar und zeigen in Fig. ι einen Aufriß einer Karusselldrehbank, in Fig. 2 einen Seitenriß und in

Fig. 3 einen Grundriß derselben Karusselldrehbank, in

Fig. 4 das Schema der hydraulischen Steuerung, in Fig. 5 und 6 den Stahlhalter für das Innenformdrehen und in

Fig. 7 das Kopieren mit zwei sich ergänzenden Schablonen.

In den Fig. 1 bis 3 ist mit 1 die Grundplatte, mit 2 der daran angeschlossene Ständer für das Außenkopieraggregat und mit 3 der ebenfalls daran angeschlossene Ständer für das Innerikopieraggregat bezeichnet. Das Außenkopieraggregat ist geführt durch Lineale 5 und durch ein Gegengewicht 6 im Gleichgewicht gehalten. Das Außenkopieraggregat besteht aus drei Teilen, nämlich dem Grundschlitten 4, der Schwenkplatte 7 und dem Kopierschlitten 8, welcher quer zustellbar angeordnet ist. Das Drehwerkzeug 10 ist am Stahlhalter 9 befestigt und wird vom Kopierschlitten 8 gegen das Werkstück 11 zugestellt. Das Werkstück 11 ist durch eine nicht dargestellte Aufspannvorrichtung auf den Drehtisch 12 aufgespannt und wird von demselben während der Bearbeitung angetrieben. Im Kopierschlitten 8 sind Zustellvorrichtungen und Steuerorgan des hydraulischen Außenkopieraggregates untergebracht. Das Steuerorgan wird vom Tasthebel 13 beeinflußt, welcher aus dem Kopierschlitten hervorragt und die Schablone'14 abtastet. Die Schablone 14 ist eingeklemmt im Schablonenhalter 15, welcher die Verbindung mit dem Ständer 2 des Außenkopieraggregates 4 herstellt. Durch das Handrad 16 wird die Grundeinstellung des Drehwerkzeuges 9 gegenüber Schablone 14 und Werkstück 11 hergestellt. Im Außenkopieraggregat 4 sind der Motor 17 und mit diesem gekuppelt die Druckpumpe für die Außenkopiersteuerung sowie der Behälter für überschüssiges Druckmittel untergebracht. Mit dem Ritzel 18, welches in die Zahnstange 19 eingreift, wird die HuI)- und Senkbewegung bewerkstelligt.

Am Ständer 3 des Innenkopieraggregates ist ebenfalls ein Grundschlitten 20 vertikal verschiebbar gelagert mit einer Schwenkplatte 21 und einem auf dieser Schwenkplatte hydraulisch zustellbaren Kopierschlitten 22. Auf dem Kopierschlitten 22 sind der Stahlhalterträger 23, der Stahlhalter 24 und die Bohrstangen 25 und 26 befestigt. Die Innenkopierwerkzeuge 27 und 28 sind in den Bohrstangen 25 und 26 an deren unterem Ende befestigt. Das Gegengewicht 29 für das Innenkopieraggregat ist durch die Ketten 30 mit demselben verbunden. Der Motor 31 ist auf den Grundschlitten 20 aufgesetzt und ist gekuppelt mit der Zahnraddruckpumpe für die Innenkopiersteuerung. Der Grundschlitten 20 enthält auch einen Behälter für das Druckmittel der Innenkopiersteuerung. Das Ritzel 33, welches in die Zahnstange 34 eingreift, dient der Hub- und Serikbewegung des Innenkopieraggregates. Die Zustellung des Kopierschlittens 22 mit den Werkzeugen zum Innenkopieren erfolgt mittels hydraulischer Kopiersteuerung, deren Steuerorgan 35 im Kopierschlitten angeordnet ist. Das Steuerorgan 35 wird betätigt vom Tasthebel 36, welcher die Schablonen 37 und 38 abtastet. Die Schablonen 37 und 38 werden von den Schablonenhaltern 39 und 40 gehalten. Durch das Handrad 41 kann das Innendrehwerkzeug in die Grundstellung gegenüber der Schablone und dem Werkstück einreguliert werden.

In der Grundplatte 1 ist der Antriebsmotor für den Drehtisch 12 gelagert. Die Zeichnungen zeigen nur die elektrischen Schalter 42 und den Kupplungshebel 43 für diesen Motorantrieb. Das Hauptstufengetriebe für die Tischdrehzahlen wird durch die Hebel 44 eingestellt. Der Antriebsmotor dient aber auch dem Vorschub der beiden Kopieraggregate.. Der Vorschub des Außenkopieraggregates wird durch die beiden Hebel 45, derjenige des Innenkopieraggregates durch die beiden Hebel 46 eingestellt. Am Außenkopieraggregat ist für die Bedienung des Vorschubs noch ein Kupplungshebel 47 angebracht und für kleine Verschiebungen von Hand das Handrad 48. Die entsprechenden Bedienungselemente für den Vorschub des Innenkopieraggregates sind Hebel 49 und Handrad 50.

Die hydraulischen Kopiersteuerungen des Außen- und des Innenkopieraggregates sind in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise einander gleich. Fig. 4 erläutert durch schematische Darstellung des Druckmittel'kreislaufes die Wirkungsweise deutlicher. Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Innenkopierschlitten 22. In seinen Umrissen ist auch der zugehörige Grundschlitten 20 und die eine Verbindung zwischen den beiden Teilen 20 und 22 herstellende Schwenkplatte 21 angedeutet. Aus den Fig. ι bis 3 ist ersichtlich, daß das Werkzeug mittels starrer Verbindungselemente mit dem Innenkopierschlitten 22 verbunden ist. Der Motor 31 treibt die Zahnradpumpe 32 an und fördert Druckmittel in die Zuleitung 51 und in den Druckraum 52, welcher die ausgebohrte Druckkolben-

stange 53 ringförmig umgibt. Durch den Druckkolben 71 hindurch ist ein Rohr 54 geführt, welches im Regulierventil 55 endet. Das Regulierventil 55 sorgt dafür, daß der Druck in den Räumen 52 und 53 auf gleichem Wert erhalten bleibt. Aus dem Ventil 55 führt eine Druckmittelleitung in den Druckraum 56 und von da zum Steuerkolben 57, in welchem das Steuerorgan 35 sitzt. Eine zweite Druckmittelleitung 58 führt als Überströmleitung vom Ventil 55 zum Sammelbehälter 59, in den auch der Abfluß 60 von Steuerorgan 35 mündet. Der Sammelbehälter 59 ist durch die Rücklaufleitung 61 mit dem Druckmittelbehälter 62 bei der Druckpumpe 32 verbunden. Das Steuerorgan 35 wird betätigt durch den Tasthebel 36, welcher um eine Achse schwenkbar gelagert ist und mit seineu beiden nach entgegengesetzten Richtungen arbeitenden Schneiden die Schablonen τ,γ und 38 abtastet. Die Feder 63 drückt das Steuerorgan 35 gegen den Tasthebel 36 und bewirkt dadurch ein Schließen der Steuerkante 64 im Steuerorgan 35. Auf der dem Steuerorgan 35 gegenüberliegenden Seite des Tasthebels 36 ist ein Kolben 65 mit Feder 66 augeordnet. Die Feder 66 ist doppelt so stark bemessen wie die Feder 63, kann jedoch durch den Hebel 67 mit einem Nocken 68 'zusammengepreßt und dadurch in ihrer Wirkung ausgeschaltet werden. Fig. 4 zeigt den Nocken 68 in eingeschwenkter Lage und den Taster 36 in Berührung mit Schablone 37. Gemäß den Erhöhungen und Abstufungen dieser Schablone 37 steuert der Tasthebel 36 das Steuerorgan 35 und damit auch dessen Steuerkante 64. Beim Schließen der letzteren erhöht sich der Druck im Raum 56, beim Öffnen der Steuerkante sinkt dieser Druck ab. Gemäß dem vorherrschenden veränderlichen Druckunterschied auf den beiden Seiten des Kolbens 71 verschiebt sich der Kopierschlitten 22 gegenüber der Schwenkplatte 21 und stellt dadurch das Werkzeug entsprechend der Schablonenform auf das Werkstück zu. Legt man den Hebel 67 um, so gibt der Nocken 68 die Feder d(> frei, und diese drückt den Kolljen 65'gegen den Tasthebel und damit auch gegen das Steuerorgan 35 und dessen Feder 63. Während beim Kopieren nach Schablone 2>7 mit der Feder 63 auf Schließen der Steuerkante gesteuert wird, ist der Vorgang beim Kopieren nach Schablone 38 gerade umgekehrt, d.h. unter dem Druck der Feder 66 wird die Steuerkante auf Öffnen gesteuert.

Bei einfachen Formen der Schablone genügt es, beim Innenkopieren wie beim Außenkopieren nach je einer einzigen Schablone zu arbeiten. Enthalten die Schablonen jedoch senkrechte Abstufungen, so muß der Kopierschlitten gegenüber dem Grundschlitten verschwenkt werden, damit die Zustellung des Werkzeugs schräg zur Grundschlittenbewegung erfolgt. Zn diesem Zwecke sind zwischen die Grundschlitten 4 und 20 und den zugehörigen Kopierschlitten 8 und 22 die entsprechenden Schwenkplatten 7 und 21 eingeschaltet. Die in Fig. 4 schematisch dargestellten Leitungen 51 und 61 sind bei den Kopieraggregaten nach Fig. 1 bis 3 durch die Drehzapfen der Schwenkplatten hindurchgeführt, so daß keine flexiblen Druckmittelleitungen notwendig sind. Diese Anordnung gestattet auch, die Druckmittelpumpe und den Druckmittelbehälter jedes Kopieraggregates in den Grundschlitten einzubauen.

Sind für die Innenformen des Werkstückes senkrecht auf- und absteigende Abstufungen nachzuformen, so wird das Nachformen nach zwei einander ergänzenden Schablonen (Fig. 7) angewendet.

In der Beschreibung des Schemas von Fig. 4 ist diese Arbeitsweise bereits erläutert durch die Bedienung des Hebels 67 mit dem Nocken 68, welcher die Feder 66 ein- und ausschaltet.

Das wesentliche Merkmal der ganzen Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung ist die gleichzeitige : Bearbeitung des Werkstückes mit zwei hydraulischen Kopieraggregaten. Dies setzt voraus, daß sich die beiden Kopierschlitten in keinem Fall gegenseitig den Weg \^rersperren. Um diese Bedingung zu erfüllen, werden die Ebenen der beiden Grundschlittenführungen rechtwinklig zueinander angeordnet.

Bei Karusselldrehbänken für gleichzeitige mechanische Innen- und Außenbearbeitung sind diese beiden Ebenen entweder parallel zueinander oder sie schließen einen kleinen Winkel von weniger als 45⁰ ein. Eine solche Schlittenanordnung gewährt den beiden gleichzeitig arbeitenden Systemen nicht die erforderliche Bewegungsfreiheit, sie würden sich gegenseitig stören. Die Anwendung von hydraulischen Kopieraggregaten bedingt eine Vergrößerung des Platzbedarfs für die Kopierschlitten. Die gewählte Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bis 3 schafft den notwendigen Platz. Dabei liegen die Verhältnisse derart, daß nicht nur 90⁰ die allein mögliche Winkelstellung der beiden Ebenen der Grundschlittenführungen darstellt, vielmehr sind geringe Abweichungen in beiden Richtungen, d. h. über und unter 90⁰ als gleichwertig zu bewerten, solange diese der Forderung auf Be\vegungsfreiheit der beiden Kopi'erschlitten gerecht werden. Bei Überschreitung von 90⁰ wird jedoch bald die Bedienungsmöglichkeit des Drehtisches eingeschränkt, während bei Unterschreitung von 90⁰ rasch eine zu starke Ausladung der Werkzeuge von den Kopierschlitten eintritt, beides Nachteile, welche bei 90⁰ in vorteilhafter Weise gegeneinander abgewogen sind.

Fig. 5 und 6 zeigen den Stahlhalterträger 23, den Stahlhalter 24 und die Bohrstangen 25 und 26 des Innenkopieraggregates in zwei Ansichten. Die Bohrstange 25 trägt das Werkzeug 27, die Bohrstange 26 ein Werkzeug 28. Die Bohrstangen 25 und 26 sind so ausgebildet, daß bei geringem Innendurchmesser des Werkstückes mit einer einzigen Bohrstange gearbeitet werden kann, beispielsweise nur mit der Bohrstange 26, wie Fig. 1 zeigt. Bei großem Innendurchmesser des Werkstückes und Kopierarbeit nach zwei sich ergänzenden Schablonen ist es möglich, den Stahlhalter mit zwei Bohrstangen 25 und 26 auszurüsten, welche jede mit ί einem Werkzeug 27 und 28 bestückt wird. Hier-

bei kann das Widerstandsmoment der Bohrstangen und 26 dadurch wesentlich erhöht werden, daß dieselben auch an ihrem fliegenden Ende eine Verbindung erhalten. Fig. 5 und 6 zeigen ein Beispiel einer Verbindung in Form einer Lasche 69, welche durch Schrauben 70 an die Bohrstangen 25 und 26 angeschraubt wird.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Karusseldreh'ban'k mit zwei senkrecht beweglichen Längsschlitten, auf welchen schwenkbare Werkzeugschlitten quer zustellbar angeordnet sind, von denen der eine für Innen-, der andere für Außenbearbeitung des Werkstückes eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugschlitten für die Innen- und Außenbearbeitung des Werkstückes über je eine hydraulische Kopiervorrichtung gleichzeitig durch am Maschinenständer befestigte Schablonen gesteuert werden.
2. 2. Karusselldrehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch die Kopiervorrichtungen gesteuerten Werkzeugschlitten von je einem Grundschlitten (4, 20) getragen sind, deren Führungen rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
3. 3. KarusselldreWbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelpumpe und der Druckmittelbehälter jedes hydraulischen Kopieraggregates in den Grundschlitten eingebaut sind.
4. 4. Karusselldrehbank nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern der hydraulischen Kopiervorrichtungen zwei einander ergänzende Schablonen (37, 38) vorgesehen sind.
5. 5. Karusselldrehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlhalter für die Innenbearbeitung mit zwei Bohrstangen (25, 26) ausgerüstet ist, von denen jede mit einem Werkzeug bestückt ist.
6. 6. Karusselldrehbank nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bohrstangen (25, 26) des Stahlhalters (24) für Innenbearbeitung auch an ihrem fliegenden Ende eine Verbindung (69) erhalten.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 142 041;
   U.S.A.-Patentschrift Nr. 998273;
   Zeitschrift »Werkstattstechnik« 1937, S. 463.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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