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Umlaufender Messerkopf Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Messerkopf,
der an einer Drehbankspindel angebracht ist, mit einer Mehrzahl teils starrer, teils
in radialer Richtung gesteuerter Drehstähle zum Bearbeiten von im Schlitten fest
eingespanntem Rohr-oder Stangenmaterial. Es ist bekannt, bei umlaufenden Messerköpfen
Stähle in radialer Richtung durch an der Maschine vorgesehene Kurvenscheiben zu
steuern. Es ist ferner bekannt, daß bei Plandrehvorrichtungen der Werkzeugschlitten
durch Plangewinde betätigt wird, wobei die radiale Bewegung .der Werkzeugschlitten
dadurch bewirkt wird, daß .durch Feststellen eines auf ein Zahnradgetriebe wirkenden
Schaltringes eine Rotationsdifferenz zwischen dem Werkzeugschlitten und einem mit
Plangewinde in letzteren eingerifenden Zentralrad des Getriebes erzeugt wird.
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Auch ist ein umlaufendes Werkzeug zum Exzenterdrehen bekannt, dessen
Werkzeugkopf in einem feststehenden, zur Drehachse exzentrischen Gehäuse drehbar
gelagert und zur Teilnahme an der Drohung mit der Antriebsspindel verbunden ist,
wobei die Exzentrizität der Lagerung des Werkzeugkopfes während der Arbeit veränderlich
ist.
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Bei einer anderen bekannten Ausführung werden die Werkzeuge, Abstech-
und Gewindeschneidstähle
durch in der Spindel bzw. innerhalb der
Spindellagerung ungefähr parallel zur Spindelachse liegende, an einem Ende schwingend
gelagerte Arme getragen und bewegt, derart, daß eine Muffe beim Verschieben in der
einen Richtung die in den Armen geführten Gewindeschneidbacken einstellt und die
Arme selbst durch Stifte festhält, während beim Verschieben in der anderen Richtung
die Arme mit den Abstechstählen vorbewegt werden.
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Diese bekannten Messerköpfe sind mit Mängeln verschiedenster Art behaftet.
Die meisten von ihnen sind zur Bearbeitung von Stangenmaterial, insbesondere wenn
dieses einen größeren Durchmesser hat, als der Durchgangsdurchmesser der Spindel
beträgt, ungeeignet. Zum Teil sind sie reine Einzweckvorrichtun@gen, .die nicht
allgemein verwendet werden können. Auch die Steuerung der radial beweglichen Stähle
setzt teilweise ein äußerst kompliziertes und kostspieliges Getriebe voraus, das
nur an Spezialmaschinen vorhanden ist. An vorhandenen Drehbänken oder Horizontalbohrwerken
können sie nicht angebaut werden, da dann die Steuermöglichkeit der Stähle fehlt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten und noch
viele andere Nachteile zu vermeiden. Der umlaufende Messerkopf mit teils starr,
teils radial steuerbar daran angeordneten Stählen soll an jeder vorhandenen Dreh-
oder Revolverbank anbringbar und geeignet sein, eine Vielzahl von Arbeitsgängen
während eines Vorschubs zu erledigen, es sollen in einem Arbeitsgang sowohl Langdreh-
als auch Plandreharbeiten an Stangen-oder Rohrmaterial durchführbar sein, deren
Durchmesser größer als der Durchgang der Spindel ist. Die beweglichen Stähle sollen
in einfacher Weise von außen zur Drehmitte hin bzw. fort beweglich sein.
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Zu .diesem Zweck besteht die Erfindung .darin, daß für die Steuerung
der radial anstellbaren Drehstähle auf einem am Messerkopf drehbeweglichen Ringflansch,
,der mittels einer Bremse gegen Federkraft relativ zum Messerkopfgehäuse verdrehbar
ist, Kurven angeordnet sind, in die die Enden von im Messerkopf um zur Drehspindel
parallele Achsen schwenkbaren Hebeln eingreifen, die auf die radial verstellbaren
Stähle einwirken.
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Vorzugsweise sind die gesteuerten Stähle am freien Ende von an der
vorderen Stirnseite des Messerkopfes angeordneten Abstechsegmenten befestigt, deren
Enden mit im Messerkopf im Abstand vom Zentrum gelagerten Wellen einstellbar verbunden
sind, wobei an den anderen Enden der Welle Nockensegmente einstellbar befestigt
sind, die mit ihren an den freien Enden angeordneten Nocken in die am Ringflansch
angeordneten Kurven eingreifen.
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Die Bremse ist als Zange ausgebildet und am festen Teil der Drehbank
gelagert, wobei der Ringflansch mit einer am äußeren Umfang zur Führung der Bremse
dienenden Rille versehen ist.
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Fig. i bis 4 der Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführung
des Gegenstandes der Erfindung mit mechanischer Steuerung. Der umlaufende Messerkopf
.wird mit den zu den Gewindelöchern 23 (Fig. i) .gehörenden Schrauben an Stelle
eines Dreibackenfutters, beispielsweise an einer Spitzendrehbank, montiert (Fig.
4). An Stelle des Support wird auf dem Längsschlitten e nach Arretierung der Querschlittenspindel
I eine horizontal spannende Prismaführung zum Halten und Vorschieben des zu verarbeitenden
Stangen- oder Rohrmaterials F montiert.
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Der Messerkopf arbeitet folgendermaßen. Das Inbetriebsetzen der Werkzeugspindel
A (Fig. i) hat zur Folge, daß' sich der Messerkopf im Gegenzeigersinne (Fig. 2)
mit der vorher gewählten Tourenzahl in Bewegung setzt. Die beiden Drehstähle i i
und 15 (Fig. i und 2) sind für den zu bearbeitenden Außendurchmesser des eingespannten
Rohrmaterials F (Fig. 4) so eingestellt, daß beispielsweise Stahl i i (Fig. i und
2) zum Vordrehen und Stahl 15 (Fig. 2) zum Schlichten bestimmt sind. Bohrstange
5 mit Bohrstahl 12, der mittels Schraube 2o festgehalten und verstellt werden kann,
bearbeitet gleichzeitig den Innendurchmesser .des Rohres. Wird nun mit dem Vorschubhebel
K (Fig: 4) der Schlitten E mit dem eingestellten Vorschub automatisch in Richtung
N verschoben, so kann je nach Belieben in Richtung 1" ein automatischer oder mechanischer
Anschlag Q eingestellt werden, der die Drehlänge des Drehteiles begrenzt. Um aber
mit dem soeben bearbeiteten Material am rationellsten aus dem Bereich der fortwährend
rotierenden Drehstähle zu kommen, wird beispielsweise zwischen Spindelstock B (Fig.
4) und dem Längsschlitten E eine starke Druckfeder angeordnet, die sich während
des Vorschubes in Richtung N spannt und durch das Ausklinken des Vorschubhebels
K den Längsschlitten E wieder in Gegenrichtung zu N zurückschnellen läßt, und zwar
so weit, bis der Längsschlitten E an einem Rückanschlag P anschlägt, der je nach
gewünschter Drehstücklänge eingestellt werden kann. Durch den vorher auf genaue
Länge eingestellten Rückanschlag bleibt das bearbeitete Stück des Materials F so
weit im Messerkopf stehen, daß mit dem Abstechstahl 13 mittels Hebels C in folgender
Weise das bearbeitete Stück Material F getrennt werden kann.
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Durch das senkrechte Nachvornziehen des Hebels C wird die Bremszange
H (Fig. 4), die in den Bremszangenlagern L und M, die am festen Teil der Drehbank
befestigt sind, gelagert ist und die ferner in der Rille des Kurvenflansches 3 (Fig.
i) geführt wird und innen mit Bremsbelag belegt ist, so verengt, daß der Kurvenflansch
3 im Gegensatz zum Messerkopf i gebremst wird und damit bewirkt, daß die Nocken
28 und 29 in den Kurven 37 und 38 der Kurvenplatte 39 und 40, die mittels Schrauben
32 am Kurvenflansch 3 an der Kurvenflanschseite 25 befestigt sind, sich gegen Punkt
0 bewegen. Die Nocken 28 und 29, die an den Nockensegmenten 26 und 27 befestigt
sind, bewirken eine gegen das Zentrum gerichtete Bewegung um die Drehpunkte 3o und
31, wo die Verbindungsachse 7 (Fig. i) durch Konus 9 spielfrei
gelagert
ist, die einerseits mit Kontermutter 22 die Nockensegmente 26 und 27, die durch
Stirnansicht 8 (Fig. i) ersichtlich sind, festhält, andererseits den Abstechstahl
13 in Richtung Zentrum des Messerkopfes i (Fig.2) bewegt. Abstechstahl 13 ist mittels
Schrauben 14 und Auflageplatte 21 am Abstechsegment 6 festgeschraubt, welches wiederum
auf dem Rillenkonus 17 je nach Durchmesser aufgesteckt wird und mittels Flachkopfschraube
io an der Verbindungsachse 7 befestigt ist.
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Die gegen das Zentrum gerichtete Bewegung des Abstechstahls 13 hat
zur Folge, daß .das Werkstück vom Material F (Fig. 4) getrennt wird.
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Bei dem soeben beschriebenen Arbeitsvorgang werden die Federn 33 und
34, die einerseits am Messerkopf mittels Ösen bei den Drehpunkten 30 und 31 und
andererseits am Kurvenflansch an den Federnocken 35 und 36 eingehängt sind, gespannt,
um dann, nachdem das Werkstück getrennt ist und Hebel C und Bremszange H wieder
in die Ruhelage gebracht sind, die ursprüngliche Lage, wie Fig. 3 darstellt, herzustellen,
indem die Nocken 28 und 29 in den Kurven 37 und 38 zurückgleiten und bei der Verbindungsachse
7 (Fig. i) und Abstechstahl 13 die Rückwärtsbewegung bewirken.
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Nachdem das fertiggestellte Werkstück entfernt ist, wird mittels Materialspannhebels
D (Fig.4) die Spannvorrichtung gelöst, das Material F um eine fVerkstücklänge vorgeschoben,
was hydraulisch, pneumatisch oder, wie beschrieben, mechanisch geschehen kann. Das
Material F wird wieder gespannt, und nach Einschaltung des Vorschubhebels K wiederholen
sich die beschriebenen Vorgänge beliebig oft.
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Das in Fig. 2 bezeichnete Verbindungsachslager 41 kann im Gegensatz
zu Abstechstahl 13 eine Plandrehvorrichtung aufnehmen, die dann nach Fig. 3 über
Drehpunkt 30 mittels Nocken 29 und Nockensegment 26 gesteuert wird.
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Das Nachstellen, Auswechseln und Verstellen der Drehstähle je nach
den herzustellenden Werkstücken geschieht mittels Schrauben 18, Stahlhalter 4 und
Führungsnut i9 für den Überdrehstahl, mittels Stahlhalter 16, Führungsnut 42 für
den Nachdrehstahl. Der Bohrstahl i2 kann nach Belieben mittels Schraube 2o verstellt
oder durch das Auswechseln der Bohrstange 5 mit einem Bohrer oder Planeinstecheisen
vertauscht werden. Die Schrauben 24 halten den Befestigungsflansch 2 mit dem Starrdrehkopf
i (Fig. i) zusammen.