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Antrieb für eine Drehbank, insbesondere für die Bearbeitung von Kurbelwellen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehbank, insbesondere für die Bearbeitung von
Kurbelwellen, die nach der den Gegenstand des Patentes 736212
bildenden Erfindung
mit einer Einrichtung zum Stillsetzen der- Spindel in einer ganz bestimmten Stellung
versehen ist. Es ist dies die Stellung, in der sich das Werkstück, z. B. die Kurbelwelle,
bequem ein- und ausspannen und zwischen den angreifenden Werkzeugen herausnehmen
läßt.
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:Nach der Erfindung des genannten Patentes ist die Arbeitsspindel
mit einer beim Ausschalten ihres Hauptantriebes wirksam werdenden Bremse sowie mit
einem Hilfsantrieb versehen, der nach. Ausschalten des Hauptantriebes dieArbeitsspindel
langsam weiterdreht und in einer bestimmten Winkelstellung durch einen von der Arbeitsstellung
gesteuerten Schalter stillgesetzt wird. Vorzugsweise soll für den Hilfsantrieb ein
besonderer Motor vorgesehen sein, für dessen Einschalten mit der Arbeitsspindel
ein Fliehkraftschalter gekuppelt ist, der auf Sinken der Spindeldrehzahl bis auf
eine bestimmte einstellbare Grenze anspricht. Die Spindel bleibt dann unter Wirkung
der Bremse sofort stehen, wobei infolge der niedrigen Spindeldrehzahl ein Überschleudern
über die Winkelstellung hinaus vermieden wird.
Das Ziel der Erfindung.ist
es, diese Anordnung durch Fortfall des Hilfsantriebes zu vereinfachen. Es ist bereits
eine Lösung dieser Aufgabe bekannt (schweizerische Patentschrift 21q. 956), bei
welcher der Fliehkraftschalter beim Erreichen einer bestimmten Mindestdrehzahl die
Bremse ausrückt und die Arbeitsspindel frei weiterlaufen läßt, bis der von dieser
gesteuerte Schalter die Bremse in der bestimmten Winkelstellung wieder wirksam macht.
Die Bremse hält dann die Arbeitsspindel in dieser Winkelstellung fest; wobei ein
überschleudern durch die geringe Drehzahl der Spindel vermieden wird. Dabei wird
die Bremse auf elektrischem Wege gesteuert. Diese Steuerung muß sehr empfindlich
wirken. Die Bremse muß nämlich ein verhältnismäßigstarkes Bremsmoment ausüben, um
die Spindel genau in der gewünschten Winkellage stillzusetzen. Das starke Bremsmoment
führt aber dazu, daß die Drehzahl der Spindel beim Einfallen- der Bremse sehr schnell
absinkt. Wird das Lösen der Bremse nur wenig verzögert, dann kann die Drehzahl der
Spindel bereits so weit gesunken sein, daß sie nicht mehr zuverlässig in die gewünschte-
Winkelstellung gelangt.
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Erfindungsgemäß wird nun die oben erläuterte Aufgabe dadurch gelöst,
daß die Bremsvorrichtung zwei verschieden starke Bremsmomente auszuüben vermag und
beim Ausschalten des Hauptantriebes das schwächere Moment ausübt und beim Erreichen
einer bestimmten Mindestdrehzahl durch Zusammenwirken des Fliehkraftschalters und
des Spindelschälters auf das stärkere Moment umgeschaltet wird und dadurch die Spindel
in einer bestimmten Winkelstellung stillsetzt. Da die Drehzahl nach Ausschalten
des Hauptantriebes nicht sehr steil absinkt, kommt es auf eine besonders genaue
Steuerung durch den Fliehkraftschalter nicht an. Diese Steuerung braucht daher auch
nicht auf elektrischem Wege durchgeführt zu werden, sondern läßt sich rein mechanisch
ausbilden. Vorzugsweise ist der Spindelschalter mit der Spindel durch eine Kupplung
verbunden; die durch -den Fliehkraftschalter beim Sinken der Drehzahl unter die
obengenannte Grenze eingerückt wird. Der Spindelschalter wird dann von der Spindel
mitgenommen, um bei Erreichen der bestimmten Winkellage das stärkere Bremsmoment
einzuschalten. Zu diesem Zweck kann der Spindelschalter von einem die Bremse auf
mechanischem Wege schließenden Nocken gebildet werden.
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Eine besonders einfache- Ausgestaltung der Steuerung ergibt sich,
wenn zum Ein und Ausrücken der Einrichtung ein Schaltglied dient, das beim Einrücken
eine Antriebskupplung der Spindel löst, die Bremsvorrichtung für das schwächere
Moment wirksam macht und für das stärkere Moment vorbereitet und das Nockengestänge
in wirksame Lage bringt, beim Ausrücken jedoch die entgegengesetzten Schaltungen
herbeiführt.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist eine zusätzliche Handbedienung
der Bremse durch ein besonderes Steuerglied :ermöglicht. Man kann daher die Spindel
jederzeit von Hand abbremsen: Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In dieser zeigt Fig.
i einen Querschnitt durch die Antriebsvorrichtung und Fig.2 einen durch die Getriebeachsen
verlaufen-' -den, schematisch dargestellten Schnitt.
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Die Spindel 2 der Drehbank wird von einer Antriebswelle i aus über
eine Kegelkupplung 5 und ein aus Wechselrädern 3 bestehendes Getriebe angetrieben.
Zu diesem Zweck ist auf der Welle i der Kupplungskegel 5 durch Feder und Nut verschiebbar
geführt, während der Gegenkegel 39 auf der Welle i frei drehbar gelagert
und mit der Bremstrommel 4 und dem Antriebsritzel 38 starr verbunden ist. Das Ritzei
38 kämmt mit den insgesamt mit 3 bezeichneten Wechselrädern.
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Auf der Spindel e ist der den Spindelschalter bildende Nockenring
18 frei drehbar gelagert. Wenn die Spindeldrehzahl unter eine bestimmte Grenze sinkt,
z. B. unter 56 U/min, dann wird der Nockenring unter Steuerung durch den Fliehkraftschalter
mit der Spindel 2 gekuppelt. Zu diesem Zweck ist auf -der Spindel: eine Scheibe
2o starr befestigt, an der achsparallele Arme in radialer Richtung schwenkbar gelagert
sind: Diese Arme tragen je ein Fliehkraftgewicht 21, das durch eine Zugfeder 22
in Richtung auf die Spindelachse gezogen wird. Einer der Arme 40 ist über seinen
Anlenkpunkt an der Scheibe 2o bei z9 verlängert. Sobald nun die Drehzahl der Spindel
unter die angegebene Grenze sinkt, schwingt der Arm 1g nach außen und gelangt dabei
in den Bereich eines an dem Nockenring 18 vorgesehenen Anschlages. Infolgedessen
nimmt der Arm i9 den Nocken mit. Solange die Spindeldrehzahl aber die angegebene
Grenze überschreitet, geht der Arm ig an dem Anschlag frei vorbei.
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Die Bremstrommel q. wird von einem Bremsband 7 umschlungen, dessen
eines Ende mittels einer Schraube 36 verstellbar am Gehäuse der Vorrichtung befestigt
ist, während das andere Ende durch zwei verschiedene Einrichtungen unter Spannung
-gesetzt werden kann, um auf diese Weise verschieden starke Bremsmomente zu erzeugen.
Auf einer zur Welle i parallelen Stange 33 ist zu diesem Zweck ein Klotz 13 verschiebbar
geführt, der sich unter Wirkung einer Druckfeder 14 nach rechts zu verschieben sucht
und eine abgeschrägte Fläche 41 hat, mit der er auf ein entsprechend geneigtes Ansatzstück
iö des am Bremsband befestigten Halters 8 drücken kann. An dem Klotz 13 ist ein
Haken 15 befestigt; der im normalen Betriebszustand hinter einem.Arm 16 einer im
Gehäuse gelagerten Welle 42 eingerastet ist. Auf der Welle 42 ist durch Feder und
Nut die Nahe eines Armes 17 verschiebbar geführt, der eine Nockenrolle 43 trägt.
Diese Nockenrolle ist in dem Schema der Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber zweimal
wiedergegeben. Befindet sie sich in der Bahn des am Nockenring 18 vorgesehenen Nockens,
so v erschwenkt dieser bei seinem Umlauf den Arm 17
und mit ihm die Welle
42, und den Arm 16, wodurch der Klotz. 13 freigegeben wird und unter Wirkung
der
Feder 14. die Bremse anzieht. Das kann aber erst geschehen, nachdem der Nockenring
18 durch den Fliehkraftschalter an die Spindel :2 angekuppelt ist. Der am Bremsband
befestigte Halter 8 gleitet in einer am Gehäuse befestigten Führungsbahn 9.
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Die zweite Bremseinrichtung, die ein wesentlich schwächeres Moment
erzeugt, wirkt auf eine Bremsplatte 12, die am Bremsband 7 mittels des Halters 8
befestigt ist. Die Einrichtung besteht aus einem waagerecht verschiebbar geführten
Bremsklotz r r, der durch ein Gestänge mit der Stange eines Druckluftkolbens
30 verbunden ist. Wird in die linke Seite des Zylinders 31 Druckluft geschickt,
so geht die Kolbenstange 32, die im Maschinengestell entsprechend geführt ist, nach
rechts und nimmt hierbei den Bremsklotz i i mit, der dann das Bremsband 7 mit einer
geringeren Kraft spannt, als es der Bremsklotz 13 tut.
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Die Kolbenstange 32 dient ferner zum Einrücken der Kupplung 5 und
trägt zu diesem Zweck eine Gabel 6, die eine am Kupplungskegel 5 befestigte
:Muffe ergreift.
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Auf die Nabe des Nockenhebels 17 wirkt eine Druckfeder 26 ein und
sucht den Nockenhebel so zu verschieben, daß die Nockenrolle .43 in die Bahn der
Nockenerhöhung gelangt. Solange sich aber der Kolben 30 in der gezeigten
Ausgangslage befindet, kann diese Verschiebung des Armes 17 nicht erfolgen. Dessen
Nabe wird vielmehr entgegen der Kraft der Feder 26 durch eine Gabel 24. gehalten,
deren Nabe auf der Stange 33 verschiebbar geführt ist und die durch ein Gestänge
25 mit der Kolbenstange 32 verbunden ist. Erst wenn diese Kolbenstange nach rechts
geht, gelangt die Rolle 43 in die Bahn des Nockens.
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Es ist schließlich noch ein Steuerglied zur zusätzlichen Handbedienung
der Bremse in Gestalt eines Handhebels 29 vorgesehen, der auf einer Welle 4..4 befestigt
ist. Diese ist im Gehäuse gelagert und trägt ein Zahnrad 28, das mit einer an der
Ga11e124befestigtenZahnstange27 kämmt.MitHilfe des Handhebels kann man daher die
Gabel 24. Willkürlich verschieben. Bei der Verschiebung nach rechts trifft sie auf
einen Ansatz 23 einer am Bremsklotz 13 befestigten Muffe. Bei Schwenken des Handhebels
29 in der entgegengesetzten Richtung wird die Muffe nach links verschoben, wodurch
der Bremsklotz 13 gelüftet werden kann.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Der Antrieb der Spindel erfolgt über
die eingerückte Kupplung 5, wobei die Bremse unter der Wirkung einer auf den Halter
8 wirkenden Druckfeder 3.4 ausgerückt ist. Zum Stillsetzen betätigt man ein Druckluftventil,
so daß der Kolben 3o nach rechts geht. Dadurch wird die Kupplung ausgerückt, und
damit wird das auf die Spindel 2 wirkende Antriebsmoment unterbrochen. Gleichzeitig
wird der Bremsklotz i i angezogen, dieser bremst die Spindel mit einem verhältnismäßig
geringen Brernsmoment ab, so daß sich deren Drehzahl von der sich beispielsweise
auf i8o Umläufe je Minute belaufenden Betriebsgeschwindigkeit verringert. Ferner
gelangt die Nockenrolle 43 in die Bahn des Nockens, der indessen an dem Umlauf der
Spindele noch nicht teilnimmt. Ist die Drehzahl unter die Grenze von 56 U/min gesunken,
so kuppelt der Fliebkraftschalter den Nocken 18 an. Sobald die Spindel die in Fig.
i gezeigte Stellung erreicht, verschwenkt der Nocken die Arme 17 und 16 und läßt
daher den Bremsklotz 13 einfallen, der dann die Spindelschenkel nach Zurücklegen
des weiteren Winkels a zum Stillstand bringt. Die Scheibe 2o wird also um den Winkel
a gegenüber der gewünschten, durch die Linie 35 bezeichneten Stillstandslage versetzt
auf der Spindel e festgeklemmt.
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Um die Maschine wieder in Betrieb zu setzen, läßt man den Kolben
30 nach links laufen. Dadurch werden folgende Schaltungen herbeigeführt:
Kolbenstange 32 schiebt durch Anschlag an Welle 33 den Bremsklotz 13 nach links.
Gleichzeitig wird von Kolbenstange 32 über das Gestänge der Bremsklotz ii nach links
verschoben. Dadurch wird das Bremsband 7 freigegeben, und die Druckfeder 34 kann
den Halter 8 mit dem Bremsband 7 anheben. Von der Kolbenstange 32 wird zur selben
Zeit auch durch das Gestänge 25 die Gabel 24 mit dem Arm 17 nach links verschoben,
wodurch die Rolle 4.3 von dem Nocken 18 abgleiten kann und den Arm 16 zur Verriegelung
des Bremsklotzes 13 freigibt. Auch wird die Kupplung 5 wieder eingerückt.
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Der Handhebel 29 gibt durch seine Lage die jeweilige Stellung der
Bremse an und kann mit entsprechenden Markierungen zusammenwirken.
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Die Anordnung kann in mannigfacher Hinsicht abgeändert werden. So
ist es möglich, zwei getrennte Bremsen für die verschiedenen Drehmomente anzuordnen
und die mechanische Steuerung der Bremse durch eine elektrische oderhydraulische
zu ersetzen.