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Vorschub- und Spannvorrichtung für stangenförmigen Werkstoff an selbsttätigen
Drehbänken Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Drehbank für Stangenarbeit.
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Bei den bekannten selbsttätigen Drehbänken mit selbsttätiger Vorschub-
und Spanneinrichtung für die Werkstoffstange ist diese Einrichtung üblicherweise
über zwei Kurven, nämlich eine Vorschubkurve und eine Spannkurve, batätigbar, die
ihrerseits über eine von einer Steuerwelle gesteuerte und über eine Schnellschaltkupplung
kuppelbare Hilfssteuerwelle angetrieben sind. Beim Aufbrauchen der Werkstoffstange
werden dann bei diesen bekannten Drehbänken über einen mit der Vorschubkurve zusammenwirkenden
Vorschubh.ebel durch Anhalten der Hilfssteuerwelle diese beiden Kurven stillgesetzt.
Dabei ist in der Vorschubkurve eine Ausnehmung vorgesehen, in die das Führungselement
des Vorschubhebels mit Hilfe einer Feder eingedrückt wird, und durch die zusätzliche
Schwenkung des Vorschubhebals wird eine erste-Hebelverrastung gelöst und über einen
übertragungsmechanismus der Antrieb der Hilfssteuerwelle abgeschaltet. Das Stillsetzen
der Steuerwelle erfolgt beim Beginn des Vorgehens des Vorschubschlittens bei geöffneter
Spannzange. Vor dem Einbringen einer neuen Werkstoffstange muß nun bei abgeschaltetem
Antrieb für die Arbeitsspindel die Hilfssteuerwelle von Hand so weit gedreht werden,
bis die Vorschubkurve über deren Schnellschaltkupplung den Vorschubschlitten in
seine vorderste Stellung bringt, die Spannzange jedoch noch geöffnet
bleibt.
Nun kann mit der neuen Werkstoffstange der Stangenrest vollends ausgestoßen und
diese bis auf ein kleines Stück vor den Abstechsta.hl vorgeschoben werden. Hierauf
wird die Hilfss.teuerwelle nochmals von Hand gedreht, bis die Spannung- des Werkstoffes
und damit auch die Schaltung für die Vorschub- und Spanneinrichtung beendet ist.:
Hierauf wird zunächst der Antrieb für die Arbeitsspindel eingerückt und- sodann
der Steuerwellenantrieb. Die Bedienungsperson muß also zweimal eine Drehbewegung
der Hilfssteuerwelle von Hand ausführen, wobei die erste des Schließens der Spannzange
wegen genau begrenzt sein muß. Dies ist sehr zeitraubend und erfordert zugleich
eine große Aufmerksamkeit der Bedienungsperson. Auch wenn für die Abschaltkupplung
eine elektromagnetische Kupplung verwendet wird und diese durch zeitweiliges Tippen
betätigt werden kann bzw. wenn der Antrieb der Hilfssteuerwelle durch einen
besonderen Elektroantrieb erfolgt, sind diese Nachteile vorhanden.
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Die Nachteile der bekannten Einrichtungen werden gemäß der Erfindung
dadurch vermieden; daß die Kupplung durch einen Handhebel wiedereinrückbar und dann
in- der Einrückstellung durch eine zweite Verrastung gehalten ist, die durch den
Vorschubschlitten in seiner vorderen Endlage bei geöffneter Spannzange auslösbar
ist. Vorteilhaft findet dabei die erste Verrastung bei noch geschlossener Spannzange
statt. .
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Die Konstruktion der zweiten Verrastung wird vorzugsweise zwischen
.einem zum Kupplungsgestänge gehörenden und mit Hilfe der ersten Verrastung verrosteten
Hebel und einem vom Vorschubschlitten betätigbaren Hebel, vorzugsweise als Winkelhebel
ausgebildet, vorgenommen, wobei die erste Verrastung gegenüber der zweiten Verrasturig
um einen vorbestimmten Betrag versetzt ist.
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Günstig ist es ferner, wenn die zweite Verrasturig im normalen Betrieb
durch einen gegen den zum Kupplungsgestänge gehörenden Hebel anschlagenden Anschlag
des Winkelhebels geöffnet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig.- i eine Seitenansicht einer Drehbank gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen
Teilschnitt durch die Vörschub- und Halteeinrichtung in einer ersten Stellung ungefähr
nach Linie 2-2 der Fig. 4 in größerem Maßstab, Fig. 3 einen Teilschnitt ungefähr
nach Linie 3-3 der Fig. 4, Fig. 4 einen Teilschnitt ungefähr nach Linie 4-4 der
Fig. i, -Fig. 5 eine Abwicklung der Vorschub= und Spannkurve in vergrößertem Maßstab,
Fig. 6 eine Teilansicht gemäß Fig. 2 in ver= größertem Maßstab,-Fig..7 einen Teilschnitt
entsprechend Fig.3, jedoch mit der Einrichtung in einer zweiten. Stellung, Fig.
8 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 3 mit der Einrichtung in der zweiten Stellung,
Fig 9 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 3 mit der Einrichtung in einer dritten
Stellung, Fig. io einen Teilschnitt entsprechend Fig. 9 mit der Einrichtung in einer
vierten Stellung.
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Gemäß Fig. i ist ein Untergestell mit A bezeichnet, auf dem ein Obergestell
B ruht. 'Bei C ist ein Revolverschlitten und bei D ein Spindelstock erkennbar. Mit
E ist die Vorschubeinrichtung für eine Werkstoffstange io bezeichnet, die weiter
unten des näheren erläutert werden soll. Die Spannzange i i ist gestrichelt eingezeichnet,
und das Vorschubrohr 12 mit Vorschubzange ist in Fig. i erkennbar und reicht bis
in die-Nähe der Spannzange. Die konstruktiven Einzelheiten der Vorschubeinrichturig
sollen nun an Hand der Fig. 2, 3 und 4 des näheren erläutert werden.
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Die-Vorschubeinrichtung Eist zum Teil in einem Vorschubgehäuse 14
untergebracht, das am Obergesteh B befestigt ist, und trägt einen parallel zur Achsrichtung
auf einer Führung 16 verschiebbar angeordneten Vorschubschlitten 15, der in an sich
bekannter Weise über das mit ihm verbundene Vorschwbrohr 12 den Werkstückvorschub
bewirkt.
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Im Vorschubgehäuse 14 ist eine Welle 18 gelagert, auf der mittels
eines Keiles 2o (Fig. 4) eine Vorschubkurve i9 unverdrehbar angeordnet ist, die
durch einen Bolzen 21 mit einer weiteren, auf der Welle 18 vorgesehenen Spannkurve
22 verbunden ist. In einer Nut 23 der Kurve i9 kann eine Rolle 24 (Fig. 4) gleiten,
die am unteren Ende eines doppelarmigen Hebels 26 befestigt ist, der auf einem im
Vorschubgehäuse 14 gelagerten Zapfen 25 schwenkbar angeordnet ist und den eine Feder
83 entgegen dem U.hrzeigersinn zu schwenken versucht. In einer am oberen Ende des
Hebels 26 angeordneten Nut z7 kann ein Stein 28 gleiten, der in einem stationären
Teil 29 des Vorschubschlittens in einer Nut 17 verstellbar angeordnet ist.
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In einer Nut 39 der Spannkurve 22 kann eine Rolle 3i gleiten,
die am unteren Ende eines doppelarmigen Gabelhebels 32 angeordnet ist, der auf einem
Zapfen 33 im Varschubgehäuse 14 gelagert ist und mit seiner Gabel 34 in eine Ringnut
35 einer Spannhülse 36 eingreift (Fig. 2). Die Einzelheiten dieser Spanneinrichtung
sind nicht näher beschrieben, da sie an sich bekannt sind und keinen Teil der Erfindung
bilden.
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Auf dem in der Zeichnung (insbesondere Fig. 4) äußeren rechten Ende
der Welle 18, die bei 181 noch im Obergestell gelagert ist, ist ein Zahnrad 13 mittels
eines Stiftes 37 drehfest angeordnet, das mit einem Zahnrad 38 von gleicher Zähnezahl
kämmt. Dieses letztere Zahnrad ist über Klauen 4o mit einer Schnellschaltkupplung
42 verbunden. Beide Teile laufen lose auf einer Hilfssteuerwelle 39, die bei 41
im Obergestell gelagert ist (Fig. 4). Die Schnellschaltkupplung 42; die in bekannter,
nicht dargestellter Weise über eine nicht gezeichnete Steuerwelle betätigt wird,
vollführt beim Einschalten stets eine ganze Umdrehung bis zum Wiedexausschalten.
In eingeschaltetem Zustand greift die Schnellschältkupplung 42 in eine mittels Stift
43 fest auf der- Hilfssteuerwelle 39 angeordriete,
doppelseitig
verzahnte Kupplungshülse 44 ein. Mit Hilfe einer ständig umlaufenden Riemenscheibe
45. deren Antrieb nicht dargestellt ist, wird eine im Vorschubgehäuse 14 gelagerte
Welle 50 angetrieben, auf deren in der Zeichnung rechtem Ende ein Kupplungsstück
5 i mit Hilfe eines Keiles 52 drehfest angeordnet ist. Das Kupplungsstück 51 wird
von einer Kupplungsgabel 53 betätigt, die auf einer im Obergestell gelagerten Welle
54 drehfest angeordnet ist (Fig. 3 und 4). Die Gabel greift dabei in eine Ringnut
56 des Kupplungsstückes 5 i ein. Auf der Welle 54 ist noch ein weiterer Hebel 57
drehfest befestigt, an dessen unterem Ende bei 58 eine Stange 59 angelenkt ist,
deren in der Zeichnung (Fig. 3) linkes Ende mit einem dreiarmigen Hebel 6o bei 61
gelenkig verbunden ist. Der Hebel 6o ist auf einem im Vorschubgehäuse 14 befestigten
Zapfen 62 drehbar gelagert (insbesondere Fig. 3 und 4), und sein Kurzarm 63 wirkt
auf einen Arm 67 eines zweiarmigen Hebels 65, der bei 64 im Vorschubgehäuse 14 gelagert
ist. Der Zapfen 64 durchdringt das Vorschubgehäuse, und auf seinem nach außen überstehenden
Ende ist ein Handhebel 66 befestigt. Am Arm 68 des vorgenannten Hebels 65 ist bei
69 eine Stange 7o angelenkt, die mit ihrem oberen Teil einen Arm 71 eines dreiarmigen
Hebels 72 durchdringt und an ihrem Ende einen Teller 73 trägt. Der vorgenannte dreiarmige
Hebel 72 ist mittels eines Zapfens 74 im Vorschubgehäuse 14 gelagert. Am vorderen
Ende des Armes 75 des dreiarmigen Hebels 72 ist ein Fangzapfen 76 angeordnet, der
mit einem Fangzapfen 77 eines Armes 103 des dreiarmigen Hebels 6o zusammenwirken
kann, wobei eine Feder 78 den Arm 75 entgegen dem Uhrzeigersimn und eine Zugfeder
io2 den Arm 103 ebenfalls entgegen dem UhrzeigeTsi.nn zu drehen versucht. Am dritten
Arm 79 des dreiaxmigen Hebels 72 ist mittels eines Zapfens 8o ein Winkelhebel 81
drehbar gelagert, dessen einer nach unten gerichteter Arm gegen einen im- Vorgchubgehäuse
befestigten Stift 82 (Fi,g. 2) anschlagen kann und dessen anderer Arm- einen Zapfen
84 trägt, der mit einem am unteren Arm des Vorschubhebels 26 angeordneten Zapfen
85 zusammenarbeitet. Eine Feder-86 versucht dabei, den Winkelhebel 81 gegen den
Stift 82 anzupressen. Mit Hilfe eines Zapfens 88 ist im Vorschubgehäuse 14 ein weiterer
Winkelhebel 87 gelagert, dessen einer, nach oben gerichteter' Arm eine Nase
89 aufweist, die mit dem Vorschubschlitten 15 zusammenarbeiten kann. An dem zweiten
Arm des Winkelhebels 87 ist am Ende ein Fangzapfen go angeordnet, der mit- einem
zweiten Fangzapfen gi des dreiarmigen Hebels, 6o zusammenwirkt. Die beiden Fangzapfers
go und 76, die mit den Fangzapfen gi und 77 des dreiarmigen Hebels 6o zusammenwirken,
sind gegeneinander um einen Betrag a versetzt (Fig. 3). Auf den nach oben gerichteten
Arm des Winkelhebels 87 wirkt eine Druckfeder 92, die den Winkelhebel entgegen dem
Uhrzeigersinn zu drehen versucht. Auf dem im wesentlichen waagerechten Arm des Winkelhebels
87 ist hinter dem Fangzapfen go eine Anschlagnase 93 angeordnet, die mit- dem Ende
des Armes 103 des dreiarmigen Hebels 6o zusammenwirken kann.
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Die Wirkungsweise der Konstruktion gemäß der Erfindung ist nun wie
folgt:- Die Fig.2,,3 und 4 zeigen die Stellung der Vorschubeinrichtung- bei der
üblichen Arbeitsweise der Maschine, und zwar in einer Stellung, in der die Welle
18 einen bestimmten Teil der Umdrehung vollführt und die Rolle 24 die in Fig. 5
sichtbare Aussparung 94 der Nut 23 der Kurve ig passiert hat. Nach Fertigstellung
eines Werkstückes wird von der nicht dargestellten Steuerwelle die jeweils bei Einschaltung
eine volle Umdrehung vollführende Schnellschaltkupplung 42 freigegeben und mit der
Kupplungshülse 44 gekuppelt, bis sie nach einer Umdrehung in an sich bekannter Weise
selbsttätig wieder entkuppelt wird. Damit führen auch die Vorschubkurve ig und die
Spannkurve 22 über die Zahnräder 38 und 13 und die Welle 18 eine volle Umdrehung
aus.
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Der Vorschubhebe126 steht unter der Wirkung der Druckfeder 83, deren
Druck so eingestellt wird, daß er geringer als die Reibungskraft der Vorschubzange
ist. Solange die Vorschubzange beim Zurückgehen des Vorschubschlittens 15 auf der
Werkstoffstange io gleitet, kommt also die Druckfeder 83 nicht zur Wirkung. Demzufolge
gleitet die Rolle 24 des Vorschubhebels 26 nicht in die bereits erwähnte Aussparung
94 der Vorschubkurve ig (Fig. 4). Hierbei sind die Fangzapfen 76 und 77 verrastet,
. und die Nase 93_ des Winkelhebels 87 ruht auf dem oberen Ende des Armes io3 des
Hebels 6o, so daß die Fangzapfen go und gi gelöst sind. Schnappt jedoch nach Fertigstellung
des letzten Werkstückes die Vorschubzange von dem Reststück der Werkstoffstange
ab, so kommt die Druckfeder 83 zur Wirkung, und die Rolle 24 des Vorschubhebels
26 läuft in die Aussparung 94 der Vorschubkurve ig ein. Dadurch schwingt der Vorschubhebe126
mit seinem unteren Arm um einen bestimmten Betrag entgegen dem Uhrzeigersinn, so
daß sein Zapfen 85 über den Zapfen 84 den Winkelhebel 81 entgegen der -Wirkung der
Druckfeder 86 anhebt, bis sich der Zapfen 85 rechts vom Zapfen 84 befindet (Fig.
2 und 7). Wenn beim Weiterdrehen der Vorschubkurve ig die Rolle 24 die Aussparung
94 wieder verläßt, versucht der Vorschubhebel 26, den Winkelhebel 81 im Uhrzeigersinn
zu schwenken. Da sich dieser mit seinem nach unten gerichteten Arm gegen den ortsfesten
Stift 82 abstützt, weicht der Winkelhebel 81 durch Schwenken des dreiarmigen Hebels
79 im Uhrzeigersinn aus, an den er bei 8o angelenkt ist (vgl. hierzu die Stellung
nach Fig. 8). Dadurch wird die Sperrung des Hebels 79 durch die Fangzapfen
76 und 77 freigegeben (Fig. 8). Gleichzeitig wird. durch Absenken des Armes 71 und
Anheben des -rmes 67 die Kupplung zwischen dem Kupplungsstück 5.1 und der Kupplungshülse
44 unter der Wirkung der Zugfeder rot über den unteren Arm des Hebels 6o, die Stange
59, den Hebel 57, die Welle 54 und die Gabel 53 gelöst. Damit kommt die Hilfssteuerwelle
39, das Zahnräderpaar 38 und 13 und die Welle 18 mit der
Vorschubkurve
zg und der Spannkurve z2 zum Stillstand.' Diese Stellung ist in Fig. 5, die die
beiden vorgenannten Kurven in Abwicklung zeigt, festgehalten und mit I-I bezeichnet.
In dieser Stellung ist auch die Nase 93 von dem oberen Ende des Armes 103 des Hebels
6o abgeglitten. In diesem Augenblick befinden sich die Rollen 24 und'3i der beiden
Kurven in der gezeichneten Stellung, und zwar die Rolle 2q. hinter der Aussparung
94 und die Rolle 31 vor der Kurvenstelle 95 der Spannkurve, in der sich die Spannzange
i i öffnet. In der Stellung I-1 bei Anhalten der beiden Kurven ist also die Spannzange
11 noch geschlossen; wodurch verhütet wird, @daß sich der Rest der Werkstoffstange
bei noch laufender Arbeitsspindel von selbst aus dieser herausarbeitet und die Werkzeuge
beschädigen kann.- Wird nun durch eine der vorbeschriebenen Bewegungen, beispielsweise
die Bewegung des Hebels 6o, ein Signal, beispielsweise ein zu einer Lampe gg' führender,
mit einer Stromquelle 98 verbundener Schalter 97, geschlossen, so wird die
Bedienungsperson darauf aufmerksam gemacht, daß die Hilfssteuerwelle 39 von der
Antriebswelle 5o abgeschaltet ist, worauf die Bedienungsperson nun auch den Antrieb
der Werkzeugspindel abschaltet. Solange die Maschine noch ausläuft, rückt die Bedienungsperson
den Handhebel 66 wieder ein, wodurch der Hebel 6o über den Arm 67 des Hebels 65
im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Durch diese Schwenkung wird der Fangzapfen go
des Winkelhebels 87 mit dein Fangzapfen 91 vergastet, während durch die Versetzung
die unteren Fangzapfen 76 und 77 nicht vergastet sind (vgl. hierzu Fig. 9)-.
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Durch das Schwenken des Hebels 6o wird über die Stange 59, den Hebel
57, die Welle 54 und die Gabel 53 das Kupplungsstück 56 wieder mit der Kupplungshülse
44 gekuppelt. Dadurch werden von der ständig umlaufenden Welle 5o über die vorgenannte
Kupplung 56, 44 das Zahnräderpaar 38, 13, die Welle 18 und damit die Vorschubkurve
19 und die Spannkurve 22 .in Umdrehung versetzt. Während dieser Drehung wird die
Spannzange i i (Fig. i) geöffnet, wenn die Rolle 31 das Kurvenstück 95 (Fig. 5)
passiert, und außerdem wird der Vorschubschlitten 15 in seine in der Zeichnung rechte
Stellung verschoben, wenn die Rolle 24 das Kurvenstück 96 der Vorschubkurve 1g passiert
(vgi. hierzu Fig. i o) . Da der Winkelhebel 87 , im Bereich des Vorschubschlittens
15 steht, drückt der Vorschubschlitten mit seinem Vorderteil gegen die N&Se
89 des Winkelhebels,- wodurch der Winkel-Nebel im Uhrzeigersinn geschwenkt wird.
Damit wird der dreiarmige Hebel 6o durch Lösen der Fangzapfen go und g1 ein zweites
Mal freigegeben und damit die Kupplung zwischen dem Kupplungsstück 51 und der Kupplungshülse
44 ein zweites Mal in ähnlicher Weise wie vorbeschrieben gelöst. Der Vorschubschlitten
15 bleibt in seiner vorderen Stellung bei noch geöffneter Spannzange i i stehen,
und diese Stellung ist in Fig. 5 mit II-II bezeichnet. Nunmehr wird eine neue Werkstoffstange
1o eingeschoben und mit dieser der noch vorhandene Stangenrest ausgestoßen. Anschließend
wird die Arbeitsspindel wieder in Gang gesetzt und die Hilfssteuerwelle 39 durch
Schwenken des-. Handhebels 66 entgegen dem Uhrzeigersinn eingeschaltet, wodurch
über die Arme 67 und 63 der dreiarmige Hebel 6o mit seinem unteren Fangzapfen 77
mit dem Fangzapfen 76 vergastet wird. Der Winkelhebel 87 bleibt bis zum Zurückgehen
des Vorschubschlittens in angehobener Stellung (Fig. 1o) und legt sich dann mit
seiner Nase 93 gegen das obere Ende des Hebels 6o unmittelbar hinter dem Fangzapfen
9i an, wodurch er in der Stellung gemäß Fig. 3 so gehalten wird, daß die Fangzapfen
go und gi nicht vergastet sind.