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Vorschubeinrichtung für die Werkzeuge auf Revolverköpfen selbsttätiger
Drehbänke Es ist erfahrungsgemäß ziemlich schwierig, den Revolverkopf von selbsttätigen
und halbselbsttätigen Revolverdrehbänken so auszubilden und anzuordnen, daß man
betriebsmäßig und hinsichtlich der Arbeitsgenauigkeit zu befriedigenden Ergebnissen
gelangt. Im allgemeinen, unterscheidet man drei Typen, nämlich Revolverköpfe mit
horizontaler, quer zur Sprudelachse verlaufender Achse, ferner solche ebenfalls
mit horizontaler, aber parallel zur Spindelachse verlaufender Achse, und schließlich
Revolverköpfe mit vertikaler, senkrecht zur Spindelachse verlaufender Achse.
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Die Revolverköpfe der erstgenannten Gattung besitzen den Nachteil
einer ungenügenden Verriegelung des Revolverkopfes in der jeweiligen Arbeitsstellung.
Diese Verriegelung liegt nämlich zwischen der Werkzeugschneide und der Verstellachse
des Drehkopfes, wirkt also auf einen sehr kleinen Hebelarm, so daß der Spielraum,
welcher notwendigerweise zwischen den Teilen der Verriegelung herrscht, entsprechend
dem Hebelarmverhältnis vergrößert auf die Werkzeugschneide übertragen wird. Die
Revolvertröpfe ermöglichen daher keine Präzisionsarbeit.
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Zwecks Beseitigung dieses Nachteils sind Revolverköpfe vorgeschlagen
worden, die eine horizontale, jedoch parallel zur Spindelachse verlaufende Achse
aufweisen, so daß eine bessere Verriegelung des Drehkopfes möglich ist, weil der
Riegel in einem verhältnismäßig großen Abstand zur Drehachse des Revolverkopfes
angebracht werden kann, beispielsweise im gleichen Abstand wie die Werkzeugschneide.
Der Nachteil dieser Revolverköpfe besteht aber darin, daß alle auf ihnen angebrachten
Werkzeuge
miteinander fest verbunden sind und sich infolgedessen
alle gleichzeitig vorwärts bewegen. Hierdurch wird die gleichzeitige Ausführung
mehrerer Arbeitsvorgänge durch Werkzeuge, die auf sternförmig um die Spindel angeordneten
Schlitten angebracht sind, behindert oder sogar vereitelt.
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Um diesen Mißstand zu beheben, hat man auf Drehbänken einen Revolverkopf
mit horizontaler, parallel zur Spindelachse verlaufender Achse angeordnet, der auch
einen in verhältnismäßig großem Abstand von der Drehachse des Revolverkopfes befindlichen
Riegel aufweist und bei dem jedes Werkzeug für sich in Betrieb. gesetzt werden kann.
Indessen ergibt sich hier die Schwierigkeit, daß jedes Werkzeug .des Revolverkopfes
am Ende einer axial verschiebbaren Spindel befestigt ist, welche nicht in der erforderlichen
Stärke angefertigt werden kann. Das hat zur Folge, daß diese Revolverköpfe z. B.
eine Schrupp- oder Vordreharbeit und eine Bohrarbeit zu gleicher Zeit nicht zulassen;
denn die Spindeln können nicht nahe genug an den Schnittpunkten abgestützt und geführt
werden, da die Führungsorgane zu viel Platz einnehmen, und dadurch die Bewegung
der anderen Schlitten zubehindern drohen, vor allem aber die Beseitigung -der Späne
unmöglich machen.
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- Es ist nun vorgeschlagen worden, zur Überwindung aller -dieser Schwierigkeiten
Revolverköpfe, die eine horizontale Achse aufweisen, mit Werkzeughalterschlitten
auszurüsten. Der unbestrittene Vorteil dieser Konstruktion besteht in ihrer Starrheit,
er wird jedoch dadurch zum Teil wieder aufgehoben, daß der Riegel: des Revolverkopfes
zwischen dem Schnittpunkt des Werkzeuges und der Verstellachse des Drehkopfes liegt,
so daß das unentbehrliche Spiel, welches zwischen den Teilen der Verriegelungsvorrichtung
herrscht, wiederum mit dem gegebenen Hebelarmverhältrnis auf das Werkzeug übertragen
wird und- keine Präzisionsarbeit möglich ist.
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Überdies befinden sich bei den bekannten Revolverschlitten die Antriebsorgane
der Schlitten im Innern der Drehachse des Revolverkopfes, wodurch Öffnungen im Schlittenlagerblock
zum Durchgang der Antriebsorgane erforderlich werden. Es ist klar, daß diese Öffnungen
den Schlittenlagerblock schwächen; so daß der Vorteil der Starrheit gar nicht in
dem Maße zur Auswirkung kommt, wie man es bei dieser Art von Revolverköpfen eigentlich
erwarten sollte.
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Schließlich weisen die bekannten Revolverköpfe mit voneinander unabhängigen
Schlitten den schweren Fehler auf, daß die Schaltung des Kopfes bei jeder beliebigen'
Stellung eines Schlittens erfolgen kann. Das hat zur Folge, .daß, wenn aus irgendeinem
Grunde ein Werkzeug im Arbeitsstück steckenbleibt oder die Steuerscheibe schlecht
verkeilt ist, die Schaltung des Revolverkopfes stattfinden kann. Beschädigungen
.desselben sind dabei unvermeidlich.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung
solcher Revolverköpfe für selbsttätige Drehbänke, die aus einem verdrehbaren Tragkörper
mit -parallel zur Spindelachse verlaufender Achse und aus Werkzeugschlitten bestehen,
welche auf diesem Tragkörper unabhängig voneinander längs verschi.eblich angeordnet
sind.
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Bei derartigen Revolverköpfen wird .gemäß der Erfindung die Verschiebung
:der Werkzeugschlitten über ihnen zugeordnete Hilfsschlitten auf dem Tragkörper
bewirkt, die durch. ein gemeinsames; wechselweise an ihnen angreifendes Schaltorgan
betätigt werden.
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Kennzeichnend für die Erfindung ist somit, daß die eigentlichen Werkzeugträger
auf einem stabilen Körper genau und spielfrei geführt werden, während die Verriegelung
und Schlittensteuerung in der diesen Funktionen technisch. am besten entsprechenden
Weise vom eigentlichen Revolverkopf wegverlegt ist.
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In der Zeichnung ist schematisch und schaubildlich eine Ausführungsform
des Gegenstandes der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Der Revolverkopf besitzt einen Träger r, bestehend aus einem rotierenden
Organ, das sich in den Lagern A, B, C dreht.
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Dieser rotierende Körper weist einen sechseckigen Querschnitt auf.
In je-der der Sechseckffächen sind Nuten 2 angebracht, die zur Führung der Werkzeughalterschlitten
3 dienen. Jeder dieser Werkzeughalterschlitten ist durch eine Stange 12 starr mit
einem in den Nuten 5 geführten Hilfsschlitten q. verbunden. Diese Hilfsschlitten
tragen je ein Antriebsorgan der Werkzeughalterschlitten. In der abgebildeten Ausführungsform
bestehen diese Antriebsorgane aus beweglichen Sektoren 6, die mit einer Nut 3 z
versehen und in der Nähe ihrer Spitzen auf mit dem Hilfsschlitten fest verbundenen
Achsen 7 drehbar gelagert sind. Diese Sektoren sind schwenkbar. Zu diesem Zweck
weist jeder Sektor einen Führungsschlitz B auf, welchen ein mit dem :Hilfsschlitten
verschraubter Bolzen g durchdringt.
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Die Verschiebungen der Schlitten werden durch ein Steuerorgan hervorgerufen,
das aus einer auf einer Leitspindel 28 angebrachten Mutter 2,9 besteht. Diese
letztere trägt eine Führungsrolle 3o, die dazu bestimmt ist,, nacheinander mit jeder
Nut 3 1 der einzelnen Sektoren 6 in Eingriff zu kommen.
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Eine zwischen den Nutenenden 2 und 5 starr mit dem rotierenden Organverbundene
Scheibe zo besitzt an ihrem Umfang sechs gleichmäßig verteilte Einschnitte r z ;
diese Einschnitte bestimmen in Verbindung mit einem Bolzen 13 die Arbeitswinkellagen
des rotierenden Organs.
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Am hinteren Teil des sechseckigen Teiles des rotierenden Organs ist
ein Malteserkreuz 1q. starr angebracht, das mit einem auf einer Planscheibe 16 fest
verbundenen Daumen 15 zusammenwirkt.
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Die Steuerung der Verriegelungsvorrichtung und der Schaltung des Revolverkopfes
ist ähnlich wie die bekannten und allgemeinüblichen Vorrichtungen zur Verriegelung
und Schaltung .der Revolverköpfe bei selbsttätigen Drehbänken. Diese Steuervorrichtungen
bestehen aus einer sich fortwährend drehenden Steuerwelle 17, die mechanisch durch
eine Doppelkupplung2o, 21, 22 mit einer Achse 18 verbunden ist: Die Achse z8 trägt
die Planscheibe i6
und eine Steuerscheibe ig. Eine durch einen.
Hebel 24. getragene Rolle 23 rollt auf dem Profil der Steuerscheibe i9 und steuert
die Verschiebung des Bolzens 13 gegen die Wirkung einer Rückholfeder 25, die dazu
dient, den Bolzen in ständigem Eingriff mit den rastenartigen Einschnitten i i zu
halten.
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Die axialen Verschiebungen des beweglichen Kupplungsteiles 21 werden
durch einen Bolzen 26 bewirkt, der durch ein Gestänge betätigt wird, das einen Anschlag
27 aufweist, welcher zum Eingriff mit einem Anschlag 32 der Mutter 29 bestimmt ist..
Endlich trägt diese Mutter 29 noch einen Finger 33, der dazu bestimmt ist, die mit
einem Gestänge fest verbundenen Anschläge 34 und 35 zu betätigen, das durch eine
bekannte Vorrichtung die Umkehrung der Drehrichtung der Leitspindel 28 bewirkt.
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Die Arbeitsweise des an Hand der Zeichnung beschriebenen Revolverkopfes
ist sehr einfach und ohne weiteres verständlich.
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Befindet sich die Drehbank in Betrieb, so betätigt eine hier nicht
abgebildete Steuervorrichtung zu dem jeweils gewünschten Zeitpunkt die Umdrehung
der Leitspindel 28. Eine solche Steuervorrichtung kann entweder aus einer
Steuerwelle, einem Verteiler oder einer zentralen Steuerstelle bestehen. Die Umdrehung
der Leitspindel bedingt ein Verschieben der Mutter 29 längs der Leitspindel aus
ihrer Ruhelage (bei der die Führungsrolle 30 vollständig aus den Nuten3i
herausgetreten ist). Im Verlauf der Verschiebung der Mutter 2g tritt die Führungsrolle
30 in die Nut 3 i des Sektors 6 des Hilfsschlittens 4 ein, der mit dem sich
in Arbeitswinkellage befindlichen Werkzeughalterschlitten verbunden ist.
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Von diesem Augenblick an wird dieser Schlitten 3 parallel zur hier
nicht abgebildeten Spindelachse der Drehbank bewegt. Am Ende des Arbeitsganges dieses
Schlittens betätigt der durch die Mutter 29 getragene Finger 33 den Anschlag 34,
der die Umgehrung der Drehrichtung der Leitspindel und dadurch die Rückführung .des
Schlittens in seine Ruhelage bewirkt. Hat der Schlitten seine Ruhelage erreicht,
so betätigt der Finger 33 den Anschlag 35 und-der Anschlag 3.2 den Anschlag
27. Die Verschiebung des Anschlages 35 bewirkt den Stillstand der Leitspindel, während
die Verschiebung des Anschlages 27 die Kupplungsteile 21 und 22 zum Eingriff bringt
und dadurch die Antriebswelle 18 der Steuerscheibe ig und der Planscheibe 16 in
Umdrehung versetzt. Die Steuerscheibe ig steuert die Entriegelung des rotierenden
Organs i und der Nocken 15 seine Weiterschaltung. Nach einer ganz-en Umdrehung der
Achse 18 kehrt die Kupplung durch eine bekannte und bei Zahnkupplungen der dargestellten
Art allgemein verwendeten Vorrichtung in die in der Zeichnung angegebene Lage zurück,
und das rotierende Organ hat 1/., Umdrehung ausgeführt, wobei der Bolzen
13 in einen neuen Einschnitt i i eintritt.
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Wie man. sich vorstellen kann, kann der Durchmesser des rotierenden
Organs genügend stark bemessen werden, um die verlangte Festigkeit und Starrheit
zu erzielen, so daß sogar das Schruppen oder Vordrehen von Stücken mit großem Durchinesser
möglich i-st. Ferner kann eines der Lager B in unmittelbarer Nähe der Ruhelage der
Werkzeughalterschlitten 3 angebracht und mit einem sehr großen Durchmesser vorgesehen
werden, so,daß eine große Auflagefläche vorgesehen werden kann, die den größten
überhaupt möglichen Beanspruchungen standzuhalten vermag. Wie in der Zeichnung dargestellt,
ist es nicht notwendig, im Innern des rotierenden Organs irgendwelche Aussparungen
für den Durchgang der die Verschiebung der Werkzeughalterschlitten bewirkenden Steuerorgane
vorzusehen.
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Ein weiterer Vorteil der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung
besteht darin, daß die Verriegelung des rotierenden Organs am Umfang des Zylinders
oder sogar auf einem noch größeren Durchmesser angebracht werden kann. Das hat zur
Folge, daß i. das in der Verriegelungsvorrichtung unvermeidliche Spiel in einem
Übertra@un@sverhä@tnis von höchstens = i- auf das Werkzeug übertragen wird; 2. die
von der Verriegelungsvorrichtung auszuhaltenden Beanspruchungen verhältnismäßig
gering sind und daß diese Vorrichtung ohne konstruktive Schwierigkeiten, um den
stärksten überhaupt vorkommenden Beanspruchungen standzuhalten, vorgesehen werden
kann, und zwar ohne Nachteile oder vorzeitige Abnutzung aufzuweisen; 3. das durch
den Druck der auf die Antriebsorgane wirkenden Steuerorgane erzeugte Drehungskräftepaar
nicht auf den Werkzeughalterschlitten übertragen wird, so daß dieser nur den durch
die Bearbeitung hervorgerufenen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Hieraus ergibt sich
eine geringere Abnutzung der Nuten 2 und somit die Beibehaltung einer großen Arbeitsgenauigkeit
während längerer Zeit.
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Die Arbeitswege der verschiedenen Werkzeuglialterschlitten werden
.durch die Winkellagen jedes einzelnen Sektors 6 bestimmt, während die Verschiebun-
der Mutter 29 auf der Leitspindel immer gleich groß bleibt.
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Eine völlige Betriebssicherheit ist gewährleistet, da die Weiterschaltung
des Revolverkopfes erst erfolgen kann, nachdem sich der Werkzeughalterschlitten
wieder in seiner Ruhestellung befindet. Schließlich wird jeder einzelne Schlitten,
um eine unzeitige Verschiebung zu vermeiden, durch einen Schnepper oder Federstift
36 in seinerRuhestellung festgehalten.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann an Stelle der Nut 31 eine schiefe
Ebene vorgesehen werden, wobei die Rückführung des Schlittens durch eine Zugfeder
erfolgen kann, die dazu dient, die Führungsrolle 310 mit dem seitlichen Rand
es Sektors 6 in ständigem Eingriff zu halten.
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Es ist klar, daß das rotierende Organ viereckige, fünfeckige oder
mehreckige, gleichseitige und geometrische Querschnitte aufweisen kann, je nach
der Anzahl der Werkzeuge, für die es vorgesehen ist.
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Die Nut 31 der Sektoren 6 kann geradlinig, gebogen oder geknickt
sein; die Form dieser Nut oder Führung richtet sich nach dem gewünschten Verschiebungsweg
des Werkzeughalterschlittens, mit dem der Sektor in Verbindung steht. Zum Beispiel
kann
man unter Verwendung eines Hilf swerkzeughalters mit senkrecht zur Spindelachse
stehendem Schlitten stirnseitig Rillen oder Flächen bearbeiten. Hierzu genügt nämlich,
eine Nut 31 von solcher Form vorzusehen, daß .das Werkzeug in die Längsarbeitslage
gebracht wird, und dann den Hilfswerkzeughalterschlitten mittels einer bekannten
Steuervorrichtung (Steuerscheibe, Leitspindel usw.) in Bewegung zu setzen.
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Es ist also ersichtlich, daß der Revolverkopf gemäß Beschreibung praktisch
alle auftretenden Arten von Bearbeitungen ermöglicht (Rillen, Wellenbünde, Kegel,
Gewinde, Richtarbeiten u. v. a. m.).